Szkarłupnie (Echinodermata, z
gr.
echinos – jeż + derma – skóra) – typ halobiontycznych, bezkręgowych zwierząt
wtóroustych
(Deuterostomia) o wtórnej symetrii pięciopromiennej. Charakteryzują się wapiennym szkieletem wewnętrznym oraz obecnością unikalnego wśród zwierząt
układu ambulakralnego
pełniącego funkcję lokomocyjną, dotykową, a częściowo wydalniczą i oddechową. Najstarsze
skamieniałości
szkarłupni znane są z
osadów
dolnego
kambru
. Większość z nich prowadzi osiadły tryb życia, choć niektóre są biernie przenoszone przez wodę. Nie występują wśród nich formy pasożytnicze.
Występowanie
Z reguły ciepłe wody morskie o pełnym zasoleniu, głównie
strefa denna
. Tylko nieliczne
wężowidła
i niektóre
strzykwy
przystosowały się do życia w wysłodzonych wodach morskich oraz w wodach słonawych. W zachodniej części
Morza Bałtyckiego
sporadycznie spotykana jest
rozgwiazda czerwona
i wężowidło białawe[2]. Szkarłupnie zasiedlają strefy przybrzeżne oraz wody głębokie do 7000 m[3]
Pochodzenie i ewolucja
- najstarsze szczątki datowane są na dolny
kambr
- ich przodkami prawdopodobnie były robakokształtne mające wtórną jamę ciała (celomę) podzieloną na segmenty
- po przejściu do osiadłego trybu życia utraciły symetrię dwuboczną
- większość szkarłupni wymarła pod koniec
paleozoiku
- najstarszą gromadą, która przetrwała z tamtego okresu są
liliowce
Cechy charakterystyczne
- pięciopromienna symetria (wtórna),
ewolucja regresywna
- brak głowy u dorosłych osobników
- larwy typu dipleuruli (zmodyfikowana
trochofora
), mają różny wygląd i nazwy, np. u rozgwiazd – bipinaria, u strzykw – auricularia, u jeżowca – pluteus (zawsze dwuboczna symetria)
-
wewnętrzny szkielet
wapienny (pochodzenia
mezodermalnego
) tworzący na powierzchni ciała kolce i igły
-
układ wodny
(ambulakralny), szkielet hydrostatyczny
- układ krwionośny otwarty (zwany hemalnym), brak serca
- prymitywny układ nerwowy
- posiadają nóżki ambulakralne
-
rozdzielnopłciowość
- brak układu wydalniczego
- duża zdolność regeneracji
Pokrycie ciała
Ciało szkarłupni od zewnątrz pokrywa orzęsiony nabłonek komórkowy (
syncytialny
). Pod nim znajduje się tkanka łączna (dermis). Pod nią często jest warstwa mięśni. Od wewnątrz ścianę ciała wyściela orzęsiony nabłonek perytonealny.
Układ nerwowy i narządy zmysłów
W układzie nerwowym szkarłupni nie występują ośrodki nadrzędne – zwoje. Układ ten składa się z trzech części połączonych siecią komórek:
Znajduje się na stronie oralnej (gębowej) i ma znaczenie czuciowe.
Znajduje się na stronie oralnej pod tkanką łączną. Unerwia ścianę ciała, nóżki ambulakralne i układ krwionośny. Część ta nie występuje u strzykw.
Znajduje się na stronie aboralnej w nabłonku perytonealnym. Jej funkcją jest unerwianie mięśni łączących elementy szkieletowe w promieniach ambulakralnych.
Narządy zmysłów szkarłupni są słabo wykształcone. Jeżowce posiadają prymitywne oczka i
statocysty
; rozgwiazdy – tylko oczka; strzykwy – tylko statocysty.
Jama ciała
Jama ciała szkarłupni składa się z trzech woreczków celomatycznych:
- procelu (aksocelu)
- mezocelu (hydrocelu)
- metacelu (somatocelu)
Rozmnażanie
Rozgwiazdy i wężowidła rozmnażają się wegetatywnie lub płciowo. U lilowców, jeżowców, kołonic i strzykw występuje tylko rozmnażanie płciowe. Niektóre strzykwy i kołonice są żyworodne, reszta jest jajorodna.
Są zwierzętami rozdzielnopłciowymi, bez zaznaczonego
dymorfizmu płciowego
. Zapłodnienie zawsze jest zewnętrzne, a rozwój złożony. Mają planktoniczną larwę o dwubocznej symetrii ciała.
Systematyka
Klasyfikacja
szkarłupni ma długą historię.
Karol Linneusz
zaliczał je do
mięczaków
, które z kolei sklasyfikował jako poddział
robaków
(Vermes). W 1734 Jakob Theodor Klein wyłonił je jako odrębną grupę (
takson
), którą nazwał Echinodermata.
Jean-Baptiste de Lamarck
włączył Echinodermata do zwierząt o budowie promienistej (
Radiata
), gdzie pozostały do 1854 roku, kiedy Rudolph Leuckart podniósł je do
rangi
typu
(phylum)[4].
Do szkarłupni zaliczono około 7000 gatunków żyjących współcześnie oraz 13 000 wymarłych. Na podstawie morfologii zewnętrznej i wykształcenia układu ambulakralnego[3] gatunki żyjące współcześnie grupowane są w 5 gromadach, czasami grupowanych w 2 podtypach:
- Pelmatozoa – nóżkowce:
- Eleutherozoa – beznóżkowce:
Przy uwzględnieniu taksonów wymarłych wyróżniany jest jeszcze podtyp:
obejmujący wymarłe gatunki asymetryczne, bez śladów symetrii promienistej[3].
Odkryte w 1986
kołonice
(Peripoda) były początkowo wyróżniane pod nazwą Concentricycloidea jako kolejna gromada szkarłupni. W 2006 Christopher Mah zaliczył je na podstawie szczegółowych badań morfologicznych, kladystycznych i molekularnych do rozgwiazd[5].
Znaczenie
- jako
bioindykatory
– ich obecność wskazuje czyste wody,
- mogą niszczyć rafy koralowe –
korona cierniowa
(Acanthaster plancki) zagraża
Wielkiej Rafie Barierowej
,
- w gospodarce człowieka – poławiane w celach kulinarnych (
trepang
), stosowane w medycynie chińskiej, jako afrodyzjaki, suplementy żywnościowe; w przemyśle farmaceutycznym stanowią źródło substancji bioaktywnych.
Przypisy
- ↑
Echinodermata
w: Integrated Taxonomic Information System (
ang.
)
- ↑ Ludwik Żmudziński: Świat zwierzęcy Bałtyku : atlas makrofauny. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1990. .
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Czesław Jura: Bezkręgowce : podstawy morfologii funkcjonalnej, systematyki i filogenezy. Warszawa:
Wydawnictwo Naukowe PWN
, 2007. .
- ↑ David L. Pawson. Phylum Echinodermata W: Zhang, Z.-Q. & Shear, W.A. (Eds) (2007) Linnaeus Tercentenary: Progress in Invertebrate Taxonomy. Zootaxa, 1668, 1–766. „Zootaxa”. 1668, ss. 749–764 (2007) (
ang.
).
- ↑ L. Mah. A new species of Xyloplax (Echinodermata: Asteroidea: Concentricycloidea) from the northeast Pacific: comparative morphology and a reassessment of phylogeny. „Invertebrate Biology”. 2 (125), ss. 136-153 (2006).
doi:10.1111/J.1744-7410.2006.00048.X
(
ang.
).
(pdf)
Bibliografia
- Biologia. Multimedialna encyklopedia PWN Edycja 2.0.
pwn.pl
Sp. z o.o., 2008. .
- Czesław Jura: Bezkręgowce : podstawy morfologii funkcjonalnej, systematyki i filogenezy. Warszawa:
Wydawnictwo Naukowe PWN
, 2007. .
- Mały słownik zoologiczny. Bezkręgowce. Warszawa:
Wiedza Powszechna
, 1984. .