JEŻOWCE: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, ROZMNAŻANIE, GATUNKI - BIOLOGIA - 2025

W jeżowce są zbiorem organizmy, które są zgrupowane w klasie Echinoidea, które z kolei należą do gromady echinodermata. Główną cechą tego typu zwierząt jest to, że nie mają kończyn i mają ciało pokryte cierniami.

Po raz pierwszy tę klasę opisał niemiecki przyrodnik Nathanael Leske w 1778 roku. Najstarsze skamieniałości echinoidów pochodzą z epoki paleozoicznej, a konkretnie z okresu syluru. Wskazuje to, że udało im się przystosować do różnych modyfikacji, jakich doznało środowisko.

Jeżowiec. Źródło: Pixabay.com

Obecnie znanych jest około 945 gatunków, które są szeroko rozpowszechnione w morzach całego świata, zwłaszcza w tych o temperaturach tropikalnych. W innych temperaturach są obecne, ale w znacznie mniejszej ilości.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna echinoidów jest następująca:

Domena internetowa: Eukarya.

Królestwo Animalia.

Gromada: Echinodermata.

Klasa: Echinoidea.

cechy

Echinoidy to organizmy należące do domeny Eukarya, ponieważ ich DNA jest upakowane w jądrze komórkowym, dostosowując się do chromosomów gatunku. Podobnie składają się z różnych typów komórek, które specjalizują się w różnych funkcjach. Z tego powodu są również znane jako wielokomórkowe.

W ten sam sposób, podobnie jak u wszystkich szkarłupni szkarłupni, podczas rozwoju embrionalnego występują trzy znane listki zarodkowe: endoderma, mezoderma i ektoderma. Z nich powstaje każda z tkanek, z których składa się dorosły jeż.

W tym samym duchu, echinoidy są uważane za zwierzęta koelominowane. Oznacza to, że mają wewnętrzną jamę zwaną coelom, w której znajdują się różne narządy zwierzęcia.

Te typy zwierząt należą do tych o symetrii radialnej. Oznacza to, że jego wewnętrzne struktury są rozmieszczone wokół centralnej osi w taki sposób, że można je podzielić na kilka równych części.

Echinoidy są dwupienne, to znaczy istnieją osobniki z męskimi narządami rozrodczymi i osobniki z żeńskimi narządami rozrodczymi. Ponadto są jajorodne, ponieważ rozmnażają się przez jaja i wykazują rozwój pośredni, ponieważ wykluwają się w postaci larw.

Morfologia

- Anatomia zewnętrzna

Ciało jeżówki ma aboralny i ustny biegun. W aborze znajduje się membrana zwana periprocto, w której otwiera się ujście odbytu, a także inne otwory wtórne. Wokół tej błony znajdują się płytki gonadalne, w których znajdują się gonopory. Również tutaj możesz zobaczyć madreporito.

Na biegunie ustnym znajduje się ujście policzkowe, które jest otoczone przez perystomę, która tworzy wargę. Podobnie, stopy rurowe mogą być umieszczone na tej powierzchni, która bierze udział w ruchu zwierzęcia.

Echinoidy mają zaokrąglony korpus pokryty sztywną i twardą warstwą wapienną. Na tej warstwie, która jest rodzajem egzoszkieletu, znajdują się wypukłości zwane mamelonami. W tych miejscach są wstawiane charakterystyczne zadziory zwierzęcia.

Pomiędzy kolcami pojawia się kolejna konstrukcja znana pod nazwą pedicellario. Ma szypułkę, która łączy ją z wapiennym szkieletem. Na dalszym końcu ma wybrzuszenie złożone z dwóch otwartych listków. Wewnątrz mają kolce, które mogą być połączone z trującymi gruczołami.

Szypułki pełnią wiele funkcji: służą jako obrona zwierzęcia, a także pomagają w utrzymaniu go w czystości od drobnych organizmów, które mogą znajdować się na jego powierzchni.

Podobnie na powierzchni jeżówki znajduje się inna struktura o kształcie kulistym. Nazywa się to sferidium i jest pokryte przez rzęskowy nabłonek. Jego funkcja jest związana z równowagą.

W przeciwieństwie do innych przedstawicieli gatunku szkarłupni, takich jak asteroidy lub ophiuroidy, jeże nie mają broni.

- Anatomia wewnętrzna

Układ trawienny

Układ pokarmowy jeżówki jest kompletny i obejmuje usta, przełyk, jelita, odbytnicę i odbyt.

Usta otwierają się na dość złożoną strukturę, typową dla jeżowców, która jest znana pod nazwą latarni Arystotelesa. Posiada 5 zębów wykonanych z węglanu wapnia i budowę podobną do języka. Latarnia Arystotelesa służy do zeskrobywania szczątków glonów z niektórych powierzchni.

Z latarki wychodzi cienka, muskularna rurka: przełyk. Kontynuuje to w jelicie, które wykonuje dwa zwoje, jeden przyczepiony do wewnętrznej powierzchni jamy ustnej, a drugi przyczepiony do powierzchni brzucha. Zaraz za nim znajduje się odbytnica, której kulminacją jest otwór odbytu.

Układ krążenia

Echinoidy mają otwarty układ krążenia, z kilkoma lukami: ustnymi, brzusznymi, osiowymi, narządów płciowych i promieniowymi.

Schemat anatomii wewnętrznej jeżowca. (1) Płytka narządów płciowych (2) Gonopore (3) Odbyt (4) Madreporite (5) Gruczoł osiowy (6) Gonad (7) Jelito (8) Ampulla (9) Szkielet (10) Kanał promieniowy (11) Przełyk (12) Latarnia Arystotelesa (13) Ząb (14) Usta (15) Pierścień nerwowy (16) Kanał pierścieniowy (17) Płytki (18) Stopy rurowe (19) Kolce. Źródło: Erinlandry

Krążący płyn zawiera rodzaj komórek zwanych celomocytami, które spełniają podwójną funkcję: wydalania i transportu tlenu.

Układ oddechowy

Ponieważ echinoidy są organizmami czysto wodnymi, ich układ oddechowy składa się z skrzeli. Są to lamele, w których zachodzi wymiana gazowa.

System nerwowy

Układ nerwowy jeżówki jest podzielony na dwie części: układ nerwowy jamy ustnej (powierzchowny i głęboki) oraz układ nerwowy odoralny.

Powierzchowny układ nerwowy jamy ustnej składa się z włókien mieszanych, motorycznych i czuciowych, które docierają do stóp rurki. Podczas gdy głęboki układ ustny jest wyłącznie motoryczny i unerwia szczęki.

Wreszcie układ nerwowy brzucha zawiera włókna motoryczne i głównie unerwia okolice narządów płciowych.

Układ rozrodczy

Jeżowce są organizmami dwupiennymi, to znaczy mają osobniki żeńskie i osobniki męskie. Nie wykazują dymorfizmu płciowego.

Gonady znajdują się po aboralnej stronie zwierzęcia i zawierają dwa typy komórek: komórki pęcherzykowe, które mają funkcję fagocytarną oraz komórki macierzyste gamet, z których ostatecznie pochodzą zalążki i plemniki.

Klasyfikacja

Klasa Echinoidea obejmuje dwie podklasy: Periscoechinoidea i Euchinoidea.

Podklasa Periscoechinoidea

Członkowie tej podklasy charakteryzują się dużymi bulwami, w które wstawione są grube kolce. Ta podklasa z kolei obejmuje cztery zamówienia:

- Bothyrocidaroida.

- Echinocystitoida.

- Palaechinoida.

- Cidaroida.

Podklasa Euchinoidea

W tej podklasie zgrupowana jest większość obecnych gatunków. Z kolei zawiera cztery super zamówienia:

- Diadematacea: składa się z trzech rzędów: Pedinoida, Diadematoida i Echinothurioida.

- Echinacea: składa się z pięciu rzędów: Salenoida, Hemicidaroida, Phymosomatoida, Arbacioida, Temnopleuroida i Echinoida.

- Gnathostomata: są to jeżowce, które zachowują swój aparat do żucia. Obejmuje dwa zamówienia: Clypeasteroida i Holectypoida.

- Atelostomata: jeżowce, które nie mają przyrządu do żucia. Składa się z czterech rzędów: Cassiduloida, Holasteroida, Spatangoida i Neolampadoida.

Siedlisko i dystrybucja

Echinoidy to zwierzęta należące do środowisk czysto wodnych, w szczególności słonej wody.

Tym typom zwierząt w całej swojej ewolucyjnej historii udało się opracować mechanizmy, które pozwoliły im przystosować się do zmieniających się temperatur zbiorników wodnych. Dlatego echinoidy mogą przetrwać zarówno w ciepłych, jak i zimnych wodach.

W każdym razie największy odsetek gatunków jeżowców rozwinął się w ekosystemach o ciepłej i umiarkowanej temperaturze. W tych ekosystemach jeżowce mogą znajdować się zarówno blisko powierzchni, jak i na głębokości kilku metrów.

Z kolei echinoidy na ogół są przymocowane do podłoża, takiego jak skały. Podobnie, znajdują się one również w małych przestrzeniach, takich jak szczeliny między skałami lub jaskiniami.

Odnotowano również gatunki echinoidów, które mają skłonność do pozostawania w dnie morskim.

Reprodukcja

Jeżowce rozmnażają się wyłącznie płciowo. Ten typ rozmnażania obejmuje fuzję męskich i żeńskich gamet (komórek płciowych).

W echinoidach występuje rodzaj zapłodnienia zewnętrznego, to znaczy występuje poza ciałem samicy. Są jajorodne, ponieważ rozmnażają się przez jaja i mają rozwój pośredni. Oznacza to, że kiedy wylęgają się z jaj, są larwami, które muszą przejść pewne przemiany, zanim przyjmą regularny kształt jeża.

Reprodukcja jest dość złożona, ponieważ obejmuje chemiczny proces sygnalizacji niezbędny do zjednoczenia obu gamet.

Zapłodnienie

Kiedy nadchodzi czas reprodukcji, osobniki, zarówno samce, jak i samice, wypuszczają gamety na zewnątrz. Robią to przez dziurę zwaną gonoporem.

Problem polega na tym, że kiedy te gamety zostaną wyrzucone, nie jest im tak łatwo spotkać się i połączyć. Aby tak się stało, musi nastąpić proces zwany chemotaksją, który jest odpowiedzialny za to, że obie gamety czują się przyciągane i mogą w końcu się połączyć.

W chemotaksji pośredniczy wydzielanie substancji chemicznych przez jaja. Aby przechwycić ten sygnał chemiczny, plemniki mają receptory na błonie komórkowej, które wychwytują sygnał i wyzwalają szereg procesów, które prowadzą do zbliżenia się do komórki jajowej.

Kiedy dwie gamety wchodzą w kontakt, zachodzi inny proces, w którym pośredniczy wydzielanie enzymów, tym razem przez plemniki. To ostatecznie może przeniknąć do komórki jajowej i następuje proces zapłodnienia.

W wyniku zapłodnienia powstają jaja. Teraz u niektórych gatunków jaja pozostają blisko samicy, szczególnie między jej kolcami. U innych gatunków jaja stają się częścią planktonu do czasu wyklucia.

Stadium larwalne

Po upływie niezbędnego czasu z jaj wyłania się larwa zwana echinopluteus. Charakteryzuje się posiadaniem sześciu ramion larwalnych i wolnością życia. Oznacza to, że może swobodnie poruszać się przez prądy wodne.

Następnie larwa zaczyna podlegać serii przemian, które zachodzą w dość krótkim czasie (odnotowano do 1 godziny). W końcu powstaje mały jeż, który osadza się na dnie morskim.

Odżywianie

Jeżowce są uważane za organizmy heterotroficzne, ponieważ muszą żywić się innymi żywymi istotami lub substancjami wytwarzanymi przez innych.

W tym sensie u jechinoidów można zaobserwować szeroki zakres trendów żywieniowych. Większość szkarłupni to zwierzęta roślinożerne, chociaż są też zwierzęta mięsożerne, detrytożerne i bardzo niewiele gatunków może stać się mięsożernymi.

Echinoidy, które są roślinożercami, żywią się prawie wyłącznie wodorostami, szczególnie tymi, które są przyczepione do powierzchni skalnych. Sposób, w jaki udaje im się zdobyć glony, polega na zdrapywaniu ich zębami.

Z drugiej strony, echinoidy, które żywią się cząstkami pokarmu zawieszonymi w wodzie, są znane jako zawiesinożerne, podczas gdy detrytivy żywią się pozostałościami rozłożonej materii organicznej, do której mogą mieć dostęp. Organizmy te stanowią niewielki procent w porównaniu do roślinożerców.

Jeszcze mniejszą i nieistotną frakcję stanowią niektóre gatunki jeżowców, które mogą żerować nawet na małych bezkręgowcach. Jednak ten rodzaj diety jest tak rzadki, że przez większość czasu się o nim nie wspomina.

Po spożyciu pokarm przechodzi z jamy ustnej do przełyku, gdzie znajduje się latarnia Arystotelesa, która zawiera struktury pełniące funkcję zębów i przyczyniające się do rozrywania i przecinania pokarmu. Pomaga również w usuwaniu resztek alg z różnych powierzchni.

Następnie pokarm trafia do jelita, gdzie następuje proces wchłaniania. Ostatecznie produkty przemiany materii są wydalane przez odbyt.

Wyróżnione gatunki

Klasa Echinoidea obejmuje obecnie ponad 900 gatunków.

Heterocentrotus mammillatus

To uderzający jeżowiec, znany również jako jeżowiec czerwony. Gatunek ten charakteryzuje się nieco grubszymi kolcami niż u większości jeży. Mogą mierzyć ponad 15 cm długości i mieć charakterystyczne białawe paski.

Heterocentrotus mammillatus. Źródło: David Burdick

Strongylocentrotus franciscanus

Jego ciało pokryte jest dość ostrymi kolcami, które czasami osiągają 10 cm długości. Na ogół mają ubarwienie, które rozciąga się na całą paletę czerwieni. Występuje tylko na Oceanie Spokojnym, szczególnie u wybrzeży Ameryki Północnej.

Asthenosoma varium

Ten gatunek jeża charakteryzuje się żywością i intensywnością prezentowanych przez nie czerwonawych tonów. Z tego powodu znany jest również pod nazwą jeż ognisty. Mogą również osiągnąć duże rozmiary (ponad 20 cm średnicy). Można go znaleźć na Oceanie Indyjskim.

Echinus esculentus

Ten echinoid może osiągnąć 10 cm średnicy. Charakteryzuje się zaokrąglonym kształtem, choć lekko spłaszczonym na biegunach. Zwykle ma kolor czerwonawy lub purpurowy, z kolcami zakończonymi tępym końcem. Te są białe, a na ich dalszym końcu przyjmują kolor purpurowy.

Bibliografia

1. Agnello, M. (2017). Sea Urchin: wiedza i perspektywy. Środowisko dla akwakultury i biomedycyny. Intech.
2. Barnes, R. (1982). Zoologia bezkręgowców. Holt Saunders International.
3. Brusca, RC i Brusca, GJ, (2005). Bezkręgowce, wydanie 2. McGraw-Hill-Interamericana, Madryt
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. and Massarini, A. (2008). Biologia. Artykuł redakcyjny Médica Panamericana. 7. edycja
5. González, E. (2005). Biologia i metabolizm jeżowca. Biuletyn Jaina online. Uniwersytet Autonomus w Campeche.
6. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). McGraw-Hill.