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第13章 棘皮动物门

海星

海星属于棘皮动物门。它们通常有五个腕但有的也有四或六个,有的多达40个腕,在这些腕下侧并排长有4列密密的管足。用管足既能捕获猎物,又能让自己攀附岩礁,大个的海星有好几千管足。海星的嘴在其身体下侧中部,可与海星爬过的物体表面直接接触。海星的体型大小不一,小到2.5厘米、大到90厘米,体色也不尽相同,几乎每只都有差别,最多的颜色有桔黄色、红色、紫色、黄色和青色等。海星主要分布于世界各地的浅海底沙地或礁石上,它对我们并不陌生。然而,我们对它的生态却了解甚少。海星看上去不像是动物,而且从其外观和缓慢的动作来看,很难想象出海星竟是一种贪婪的食肉动物,它对海洋生态系统和生物进化还起着非同凡响的重要作用,这也就是它在世界上广泛分布的原因。

长棘海星

长棘海星是海星纲有棘目长棘海星科中的单型属和单型种,又名刺冠海星。个体大,辐径可达20厘米,腕9~20个,一般13~15个。反口面骨板间隔很宽,各板有一个长棘,棘下部有柄,棘上端十分尖锐。腕外端棘特别发达,长可达45~50毫米。筛板6~8个,全体红色。长棘海星是一种有毒的动物,人被棘刺后常生剧痛。它们多栖息于印度-西太平洋区热带珊瑚礁环境,以石珊瑚水螅体为食。60年代以来,长棘海星在某些珊瑚礁岛屿数量暴增,把成片的石珊瑚水螅体吃掉,造成活珊瑚大量死亡,珊瑚礁海岸遭到破坏。澳大利亚等国经研究后认为刺海胆冠海星种群的剧增是由最适的水温和较低的盐度使同期所产的幼体成活率提高所致,与人类活动无直接关系。

海胆

海胆,棘皮动物门海胆纲的通称,分2亚纲,22目。化石种约有5000种,现生种800种,分隶于225个属。中国已知约100种。海胆是生物科学史上最早被使用的模式生物,它的卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。早在1875年,OscerHertiwig(1849~1922)海胆就开始以海胆为材料研究受精过程中细胞核的作用。1891年,HansDriesh(1876~1941)在显微镜下把刚刚完成第一次卵裂的海胆胚胎一分为二,结果发现,分开后的两个细胞各自形成了一个完整幼虫。这一实验的意义在于证明胚胎具有调整发育的能力,为现代发育生物学奠定了第一块观念里程碑。海胆,别名刺锅子、海刺猬,体形呈圆球状,就像一个个带刺的紫色仙人球,因而得了个雅号叫“海中刺客”。渔民常把它称为“海底树球”、“龙宫刺猬”。世界上现存的海胆约有850多种,我国沿海约有150多种。常见的如马粪海胆、大连紫海胆、心形海胆、刻肋海胆等。海胆喜欢栖息在海藻丰富的潮间带以下的海区礁林间或石缝中,以及较坚硬的泥沙质浅海地带,躲在石缝中、礁石间、泥沙中或珊瑚礁中,有背光和昼伏夜出的习性,靠棘刺防御敌害。

心形海胆

心形海胆是海胆纲真海胆亚纲的1目,通称心形海胆。现存约200种,其中中国有20多种。心形海胆在一定程度上改变为两侧对称,壳长,口在前方,肛门在后方,围口部边缘无鳃裂,壳内无支持骨骼,无咀嚼器官。反口面步带呈瓣状。口面后间步带分化,与成对的间步带显然不同,形成盾板或腹板的结构。后间步带的第1板特化为唇板,疣穿孔。棘长短不一,随部位而变化。盾板棘末端变宽,呈铲形,便于挖掘泥沙。重要的形态特征是壳面有称为带线的特殊结构,带线上密布许多细小的棒状棘。带线按照路径,可以分为内带线、周花带线、侧带线、缘带线、肛带线和肛下带线。最早出现的心形海胆没有带线,心形海胆在海洋里很普遍,栖息在沙底、泥沙底或泥底,行底内生活。化石种类很多,最早见于白垩纪。

沙钱

沙钱生活在潮间带或潮下带的沙滩表面或埋在沙内,甚至分布至水深3000米的海床。由于其栖息处及外形多呈圆盘状,彷如一个银币,因而得名。沙钱属于海胆纲,与海胆一样,它的整个身体都由棘刺所包围。但与一般海胆不同的是,它们的棘刺是细小且呈绒毛状的。这些细绒毛棘刺主要是用来挖沙,以让身体潜入沙中。在反口面上,沙钱的也有着五幅的步带,这些步带呈花瓣状,可以让海水进入其身体,以海浪协助运动。在细小的棘刺表面,可以看到布满幼小及像毛发般的纤毛,配合其黏性,可以把食物送往位于腹面中央位置的口器。沙钱的肛门同样在腹面,或是更靠后的尾部。由于沙钱的运动主要靠天然的海浪,它的管足亦会用作收集食物。沙钱的主要食物是浮游生物或是一些藏于沙底的有机物质。

海参

海参体呈圆筒状,长10~20厘米,特大的可达30厘米。它有触手,17~30个,一般为20个,触手坛囊发达。口在前端,多偏于腹面。肛门在后端,多偏于背面,背面一般有疣足,腹面有管足。呼吸树发达,并且通过异网与消化道相连。居维氏器发达。骨片多数为桌形体和扣状体,少数有杆状体或花纹样体。中国通称的海参,包括所谓“海黄瓜”的全部动物或指干海参。狭义的仅指海参属。海参属是海参纲最大的属,包括120多种。中国仅南海产30多种,西沙群岛居多。海参常见于热带、亚热带海洋,在印度-西太平洋区的珊瑚礁内栖息的种类特别多。有的裸露,有的隐藏,有的钻在沙内,有的种仅见于珊瑚礁内。摄食常有节律性。大型种类或体壁厚的,人均可食用。

辐肛参

辐肛参体形大,长20~30厘米。口大,偏于腹面,它有触手20~30个,通常为20或25个,背面有分散的疣足,腹面有排列为3纵带的管足。最重要的特征是肛门周围有5个钙质肛门齿,故名“辐肛参”。它体壁厚而坚实,石灰环发达,辐片2倍于间辐片。皮肤内骨片为繁简不同的分枝杆状体,复杂的杆状体则变成花纹样体,没有桌形体和扣状体。辐肛参在热带珊瑚礁内常见,多生活在珊瑚礁底下或躲在珊瑚礁缝隙内,有的生活在波浪剧烈冲刷的死珊瑚上。所有辐肛参均可食,肉质很厚,为上等参,商品价值很高,西印度的阿氏辐肛参具有抗癌活性物质。世界约有10种辐肛参,绝大多数分布在印度-西太平洋区,西印度只有阿氏辐肛参1种。中国南海产有4种:白底辐肛参、辐肛参、棘辐肛参和乌绉辐肛参,均为食用种。

白尼参

白尼参是海参纲海参科的一属,俗名白瓜参,白乳参。体大而肥,长可达30~50厘米,体壁厚而柔软。口小且偏于腹面,具触手20个。肛门偏于背面,周围有5组呈放射状排列的小疣。管足小,遍布全体,排列多无规则,没有发达的疣足或肉刺。居维氏器很发达,受到刺激很易排出。背面皮肤内的骨片主要为繁简不同的花纹样体;腹面为卵形颗粒体和花纹样体。体色一般浅,常带白色,背面常有不同的褐色花纹。全世界有10种左右,中国已知蛇目白尼参和图纹白尼参两种,均为食用佳品。白尼参生活在印度-西太平洋区热带珊瑚礁内,多栖息于有海刺参草的珊瑚砂底,活动有节律性。肉质厚嫩,色带透明,商品价值很高。

刺参

刺参属棘皮动物海参纲,刺参科。它的形态特征是体呈圆筒状,长20~40厘米,前端口周生有20个触手。背面有4~6行肉刺,腹面有3行管足。体色黄褐、黑褐、绿褐、纯白或灰白等。刺参喜栖息于水流缓稳、海藻丰富的细沙海底和岩礁底。夏季水温高时会夏眠。环境不适时有排脏现象。再生力很强,损伤或被切割后都能再生。刺参是我国20多种食用海参中质量最好的一种,也是蓬莱最重要的海产珍品之一。

梅花参

梅花参的体长一般是60~70厘米,宽约10厘米,高约8厘米,最大者体长可达90~120厘米,故名“海参之王”。梅花参形似长圆筒状,背面的肉刺很大,每3~11个肉刺的基部连在一起,有点像梅花瓣状,所以人们称它为“梅花参”;又因为它的外貌有点象凤梨,也称它为“凤梨参”。梅花参大多生活在有少量海草、堡礁的沙底,以小生物为食,它的泄殖腔内长有一种隐鱼共生。它的色彩十分艳丽,背面上显现出美丽的橙黄色或橙红色,还点缀着黄色和褐色的斑点;腹面带红色,20个触手都呈黄色。

芋参

芋参是海参纲的一目,包括常见的海地瓜和海老鼠等。世界有芋参80多种,中国约有10种。它们体形短钝,后端有一细长的尾部,尾部末端有肛门。体表光滑,仅肛门周围常有5组或5个细疣。身体前端有口。口周围有15个指状触手。芋参在泥沙中行底内生活。大风暴后常大量被冲刷到海滩上。垂直分布从潮间带到水深4000米。芋参是吞食性动物,消化道充满沉积物。中国北方渔民常吃海老鼠。东海的白肛海地瓜加工制成干海参,称作香参出售。但绝大多数芋参不能食用。芋参目分为2科,即芋参科和尻海参科,包括8或10属。

海百合

海百合是棘皮动物中最古老的种类,全世界现有620多种海百合。常分为有柄海百合和无柄海百合两大类。有柄海百合以长长的柄固定在深海底,那里没有风浪,不需要坚固的固着物。柄上有一个花托,包含了它所有的内部器官。海百合的口和肛门是朝上开的,这和其他棘皮动物有所不同。它的腕从花托中伸出,腕由枝节构成,且能活动,侧面还有更小的像羽毛的枝节,腕象风车一样迎着水流,捕捉海水中的小动海百合物为食。无柄海百合没有长长的柄,而是长有几条小根或腕,口和消化管也位于花托状结构的中央,既可以浮动又可以固定在海底。浮动时腕收紧,停下来时就用腕固定在海藻或者海底的礁石上。腕的数量因海百合的种类而不同,最少的只有2条,最多的达到200多条,由于每条腕两侧都生有小分枝,状如羽毛。每条腕都有体条带沟,有分枝通到两侧的小枝上,沟的两侧是触手状管足,并有黏液分泌。海百合是典型的滤食者,捕食时将腕高高举起,浮游生物或其他悬浮有机物质被管足捕捉后送入步带沟,然后被包上黏液送入口。在古代,海百合的种类很多,有5000多种化石种,所以在地质学上有重要意义。有的石灰岩地层全部由海百合化石构成。

海羊齿

在海湾水下的礁石上,粘附着一片片羊齿植物那样的“枝叶”,“叶子”显现出紫红的、黄的和白的色泽,随着海流轻轻漂动。其实它是一种棘皮动物,由于它貌似羊齿植物,人们就叫它海羊齿。海羊齿一般长着10个腕。腕上长着一些羽状排列的侧枝,叫做“羽枝”。它也有嘴巴,在反口面轮生着一些短而卷曲的细枝,叫做“蔓枝”。海羊齿的腕臂柔软而有力,它可以上下、左右自由摆动,依靠这股力量来游泳。它还会随着水流游动,遇到合适的地方,就轻舒蔓枝攀住岩石或海藻,暂时居住下来。腕臂中长有纤毛沟,从里面可以分泌出一种粘液来,将海水中的微小浮游生物捉住,然后将它们送到嘴里。

海蕾

海蕾是棘皮动物门已经绝灭的一纲,形似花蕾,故而得名。海蕾有梨形或球形的萼,由十三块石灰质骨板组成,下有茎或柄。口在萼的腹部中央,上有一个小的石灰质骨板构成的圆顶(在化石中常不能保存)。口附近有五对(或合并为五个)小呼吸孔。海蕾生存于奥陶纪至二叠纪。

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