Zwierzęta bezkręgowe
Szkarłupnie
Na podstawie specyficznych cech budowy rozróżnisz gromady szkarłupni.
Scharakteryzujesz tryb życia szkarłupni na podstawie ich czynności życiowych.
Szkarłupnie (Echinodermata) to bezkręgowe zwierzęta wtórouste żyjące wyłącznie w morzach. Cechuje je wtórna pięciopromienna symetria ciała. Unikalną cechą jest układ wodny (ambulakralny), którego rozgałęzienia zakończone są tysiącami maleńkich nóżek. Służą one do przytrzymywania pokarmu w trakcie odżywiania się, wymiany gazowej, a u rozgwiazd także do przemieszczania się i do oddychania. Mogą też pełnić funkcję narządu zmysłu dotyku.
Szkarłupnie (Echinodermata) to typ wyłącznie morskich, głównie dennych bezkręgowców, należących do wtóroustych (Deuterostomia), czyli kladu zwierząt dwubocznie symetrycznych, trójwarstwowców z dobrze rozwiniętą celomą. Obejmują ok. 7 tys. gatunków (dane na rok 2012), w większości o pięciopromiennej symetrii wtórnej (larwy mają symetrię dwuboczną). Współcześnie rozróżnia się pięć gromad szkarłupni: jeżowce, rozgwiazdy, wężowidła, strzykwy i liliowce.
Symetria ciała szkarłupni
Większość szkarłupni to zwierzęta o wtórnie promienistej symetrii ciała. Utraciły one w toku ewolucji dwuboczną symetrię, przystosowując się w ten sposób do osiadłego trybu życia. Wyjątkiem od tej zmiany są strzykwy. Symetrię dwuboczną ciała wykazują także larwy szkarłupni.
Budowa ciała szkarłupni
Ciało szkarłupni dzieli się na stronę oralną (gębową), z otworem gębowym, oraz stronę aboralną, z otworem odbytowym (u większości gatunków). Wokół osi wyznaczonej przez obie te części ułożone są narządy.
Pokrycie ciała
Ciało szkarłupni okrywa orzęsiony nabłonek. Pod nim znajduje się wapienny szkielet pochodzenia mezodermalnego, tworzący jednolity pancerz lub luźno rozrzucone płytki czy kolce.
Układ pokarmowy
Zwierzęta te mają przewód pokarmowy rozpoczynający się otworem gębowym umieszczonym po spodniej stronie ciała, który u jeżowców zaopatrzony jest w specjalny narząd gębowy opatrzony ruchomi zębami (tzw. latarnię Arystotelesa). Otwór gębowy łączy się za pośrednictwem przełyku z dużym żołądkiem – przełyk i żołądek stanowią tzw. jelito przednie. Z żołądka pokarm przechodzi do jelita środkowego i tylnego. Układ zakończony jest zazwyczaj otworem odbytowym, choć nie u wszystkich, bo wężowidła otworu odbytowego nie mają.
Układ krwionośny
Układ krwionośny (hemalny) jest otwarty. Tworzy go system kanałów i zatok, w których krąży płyn odpowiadający limfie kręgowców (nie spełnia on funkcji oddechowych). Zwierzęta te nie mają serca – jego funkcję pełni kurczliwe naczynie.
Układ nerwowy i narządy zmysłu
Układ nerwowy szkarłupni jest zdecentralizowany. Składa się z pierścienia nerwowego, otaczającego przełyk, i pięciu pni nerwowych. Narządy zmysłów są słabo wykształcone. Za odbieranie bodźców nerwowych odpowiadają nóżki ambulakralne. U jeżowców oraz strzykw występują narządy równowagi (statocysty). Ponadto u jeżowców oraz rozgwiazd występują nieskomplikowane oczka, które umożliwiają rozróżnianie natężenia światła.
Układ oddechowy
Szkarłupnie nie mają układu oddechowego. U jeżowców, wężowideł i rozgwiazd funkcję oddechową pełnią skrzela skórne, będące wypustkami kanałów układu wodnego. Strzykwy przy końcu układu trawiennego mają parzyste płuca wodne, które otwierają się do kloaki.
Układ rozrodczy
Szkarłupnie, z nielicznymi wyjątkami, są rozdzielnopłciowe. Tylko niektóre rozgwiazdy i wiele gatunków strzykw są obupłciowe. Nie występuje u nich dymorfizm płciowy – zazwyczaj zewnętrznie nie da się odróżnić samców od samic. Wyjątkiem są niektóre gatunki rozgwiazd, różniące się zabarwieniem w zależności od płci. Przedstawiciele szkarłupni mają workowate gonady.
Układ wodny
Najbardziej charakterystyczny dla szkarłupni jest układ wodny (ambulakralny). Jest to system kanałów – kanał okrężny i kanały promieniste znajdujące się w ramionach – wypełnionych płynem. Płyn dostaje się ze środowiska do wnętrza zwierzęcia przez rodzaj sitka zwanego płytką madreporową. Twór ten znajduje się po wierzchniej stronie ciała. Kształt wypustek układu wodnego wnikających do nóżek ambulakralnych zależy od pełnionych przez nie funkcji: motorycznych, częściowo oddechowych, wydalniczych bądź czuciowych. Układ wodny ma budowę promienistą.
Funkcje życiowe szkarłupni
Odżywianie
Szkarłupnie odżywiają się zróżnicowanym pokarmem. Jeżowce żywią się drobnymi bezkręgowcami i roślinami. Rozgwiazdy są drapieżne – ich pożywieniem są głównie mięczaki, skorupiaki i ryby. Wężowidła to w większości również drapieżniki. Strzykwy są mułożerne, a liliowce żywią się zawiesiną organiczną.
Ruch
Do rozprzestrzeniania się gatunków przyczyniają się przede wszystkim wolno żyjące larwy, które pływają za pomocą sznurów rzęskowych. Formy przeobrażone są z reguły albo mało ruchliwe (powoli pełzają, a pływają bardzo rzadko), albo osiadłe.
Ruch jest pochodną działania układu ambulakralnego i muskulatury. Osiadłe liliowce nie poruszają się – są przymocowane do dna wieloczłonową łodyżką. Pozostałe szkarłupnie kroczą przy pomocy nóżek ambulakralnych, umięśnionych i ruchomo zestawionych z płytkami szkieletu kolców lub pływają za pomocą ruchów ramion.
Kierunek poruszania się szkarłupni jest częściowo określany przez światło. Znane są szkarłupnie pozytywnie i negatywnie fototaktyczne.
Rozmnażanie
Szkarłupnie są w większości rozdzielnopłciowe i jajorodne. Zapłodnienie następuje z reguły w wodzie, ale zdarza się, że u form żyworodnych występuje zapłodnienie wewnętrzne (np. u strzykw Synaptula hydriformis i Phyllophorus urna jaja rozwijają się w jamie ciała). Nieliczne szkarłupnie wykazują zjawisko opieki nad potomstwem, np. osobniki z gatunku Trophodiscus uber noszą na swoim grzbiecie rozwijające się młode, aby bronić je przed drapieżnikami, natomiast Leptasterias tenera noszą młode wewnątrz żołądka.
U niektórych szkarłupni poza rozmnażaniem płciowym występuje rozmnażanie bezpłciowe, które związane jest z właściwościami regeneracyjnymi tej grupy zwierząt. Wyjątkiem są jeżowce, które mają bardzo ograniczone możliwości regeneracyjne – zdolne są odtworzyć jedynie utracone kolce oraz jadowy narząd raniący (tzw. pedicellaria).
Innym przykładem rozmnażania się przez autotomię jest sześcioramienne wężowidło Ophiactis virens, które rozrywa się wzdłuż międzypromieni pośrodku tarczy, po czym każda połowa odtwarza brakujące trzy ramiona i resztę tarczy.
Oddychanie
Wymiana gazowa odbywa się przede wszystkim przez pokrycie ciała, zwłaszcza w miejscach, gdzie powłoka jest cienka. Zachodzi również przez ściany nóżek ambulakralnych lub ściany specjalnych struktur wewnętrznych, np. płuc wodnych u strzykw, będących uwypukleniami jelita tylnego.
Wydalanie i osmoregulacja
Szkarłupnie nie mają układu wydalniczego. Wydalanie zachodzi przez powłoki ciała i nabłonek nóżek ambulakralnych. Brak narządów służących do osmoregulacji powoduje, że zwierzęta te żyją tylko w wodach o takim zasoleniu, które jest bliskie stężeniu soli w płynach ustrojowych ich organizmów. W Morzu Bałtyckim występują tylko dwa gatunki szkarłupni: rozgwiazda czerwona (Asterias rubens) i wężowidło białawe (Ophiura albida).
Przegląd szkarłupni
Jeżowce (Echinoidea) to gromada szkarłupni, która obejmuje około 950 gatunków współcześnie żyjących. Kształt u większości gatunków jest prawie kulisty (strona brzuszna spłaszczona), zwykle o pięciopromiennej symetrii. Szkielet jeżowców jest sztywny i składa się z licznych płytek. Na wszystkich płytkach szkieletu dostrzec można liczne wzgórki, na których osadzone są kolce poruszane za pomocą specjalnych mięśni. Zwierzęta te mają latarnię Arystotelesa.
Jeżowce są pospolitymi skamieniałościami w skałach mezozoiku i trzeciorzędu Polski. Stanowią cenny materiał w badaniach embriologicznych – na żywych jajach i plemnikach jeżowców udało się po raz pierwszy prześledzić m.in. proces dojrzewania jaj, zapłodnienia i bruzdkowania.
Liliowce (Crinoidea) to gromada szkarłupni, która obejmuje liczne gatunki kopalne i około 625 współczesnych. Są wielkości od kilku milimetrów do 20 m (kopalne), w kształcie kielicha, z pięcioma (lub wielokrotnością) rozgałęzionymi ramionami. W większości osiadłe, do podłoża przytwierdzone członowaną łodyżką.
Rozgwiazdy (Asteroidea) to gromada szkarłupni, która obejmuje około 1,5 tys. współcześnie żyjących gatunków. Mają spłaszczone ciało, w kształcie pięciopromiennej gwiazdy (lub o liczbie promieni stanowiącej wielokrotność 5, od 5 do 50), rzadziej wieloboku. Środek ciała tworzy tarcza, na której wyróżnia się międzypromienie i promienie przechodzące w ramiona. Rozgwiazdy są z reguły rozdzielnopłciowe.
Strzykwy (Holothuroidea) to gromada żyjących na dnie mórz szkarłupni, która obejmuje około 1 tys. gatunków. Długość ich ciała wynosi od kilku centymetrów do 1 m. Ciało jest dwubocznie symetryczne, kształtu ogórkowatego lub cewkowego. Strzykwy są z reguły rozdzielnopłciowe, nieliczne gatunki jajożyworodne (wiadomo, iż niektóre gatunki rodzą swoje młode w jamie ciała) lub rozmnażające się przez podział poprzeczny. Przy podrażnianiu strzykwy wyrzucają na zewnątrz wnętrzności (działanie obronne), które potem regenerują.
Wężowidła (Ophiuroidea) to gromada żyjących na dnie mórz szkarłupni. Obejmuje około 2 tys. gatunków. Ciało wężowideł jest zbudowane z okrągłego dysku (tarczy), o średnicy od 2 mm do 30 cm, i najczęściej pięciu silnie wydłużonych, walcowatych ramion, niekiedy rozgałęzionych. Wężowidła poruszają się wężowatymi ruchami silnie umięśnionych ramion. W większości są rozdzielnopłciowe, rzadko występują formy obojnacze (np. u gatunku hermafrodytycznego – Amphipholis squamata – występuje przeważnie samozapłodnienie). Rozmnażają się także przez podział, a następnie regenerację brakujących części ciała.
Wykonaj polecenia po zapoznaniu się z filmem „Specyfika budowy i czynności życiowych szkarłupni”.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1I7hQ0Lzz3kA
Film nawiązujący do treści materiału
Podsumowanie
Szkarłupnie to wyłącznie morskie, denne zwierzęta bezkręgowe zaliczane do wtóroustych, co oznacza, że w ich rozwoju zarodkowym otwór gębowy powstaje wtórnie.
Cechują się wtórną symetrią pięciopromienną u osobników dorosłych, podczas gdy ich larwy zachowują symetrię dwuboczną.
Posiadają unikalny w świecie zwierząt układ wodny (ambulakralny), będący systemem kanałów wypełnionych płynem, który pełni funkcje lokomocyjne, dotykowe, a częściowo także oddechowe i wydalnicze.
Charakterystycznym elementem budowy są nóżki ambulakralne – tysiące drobnych wypustek układu wodnego, które pozwalają na poruszanie się, przytrzymywanie pokarmu i wymianę gazową.
Ciało pokrywa orzęsiony nabłonek, pod którym znajduje się wapienny szkielet wewnętrzny złożony z płytek lub kolców.
Układ pokarmowy jest zazwyczaj drożny, z otworem gębowym po spodniej stronie ciała; u jeżowców występuje skomplikowany aparat gryzący zwany latarnią Arystotelesa.
Układ krwionośny (hemalny) jest otwarty, składa się z systemu kanałów i zatok, a funkcję serca pełni kurczliwe naczynie.
Układ nerwowy jest zdecentralizowany, pozbawiony mózgu, zbudowany z pierścienia wokół przełyku i pni nerwowych odchodzących do promieni ciała.
Brak wyspecjalizowanego układu wydalniczego i narządów osmoregulacji sprawia, że szkarłupnie są bardzo wrażliwe na zmiany zasolenia wody.
Wymiana gazowa zachodzi przez powłoki ciała, nóżki ambulakralne, skrzela skórne, a u strzykw przez specjalne narządy – płuca wodne.
Są zazwyczaj rozdzielnopłciowe i jajorodne, a zapłodnienie najczęściej następuje zewnętrznie w wodzie morskiej.
Wykazują ogromne zdolności regeneracyjne, potrafiąc odtworzyć utracone ramiona, a w przypadku strzykw nawet całe wnętrzności wyrzucone w odruchu obronnym.
Współczesne szkarłupnie dzielą się na pięć głównych gromad: liliowce (często osiadłe, o kształcie kielicha), rozgwiazdy (drapieżniki o kształcie gwiazdy), wężowidła (o wyraźnej tarczy i ruchliwych ramionach), jeżowce (kuliste, pokryte kolcami) oraz strzykwy (o wydłużonym, ogórkowatym ciele).
Ćwiczenia utrwalające
Szkarłupnie to zwierzęta w większości: Możliwe odpowiedzi: 1. rozdzielnopłciowe i jajorodne, 2. rozdzielnopłciowe i żyworodne, 3. obupłciowe i jajorodne, 4. obupłciowe i żyworodne
stożkowaty, pięciopromienny aparat żujący jeżowców otaczający przełyk; składa się z pięciu szczęk, między którymi znajdują się płytki ułożone w kierunku promieni (tzw. międzyszczęki), a na nich spoczywają widlaste pręciki
1. płytka madreporowa, 2. nóżki ambulakralne, 3. latarnia Arystotelesa, 4. podocyty
zakończenia rozgałęzień układu ambulakralnego szkarłupni; służą m.in. do wymiany gazowej, lokomocji oraz odżywiania
1. płytka madreporowa, 2. nóżki ambulakralne, 3. latarnia Arystotelesa, 4. podocyty
element szkieletu wielu szkarłupni, płytka z otworami umieszczona na wierzchu grzbietowej bądź aboralnej strony ciała.pecjalne komórki biorące udział w wydalaniu; znajdują się w płynie wypełniającym jamę ciała
1. płytka madreporowa, 2. nóżki ambulakralne, 3. latarnia Arystotelesa, 4. podocyty
komórki biorące udział w wydalaniu; znajdują się w płynie wypełniającym jamę ciała
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.