1、第十三章第十三章 棘皮动物门棘皮动物门EchinodermataWelcome to general zoology course!GENERAL ZOOLOGYContent 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征 代表动物代表动物-海盘车海盘车 棘皮动物的分类棘皮动物的分类 棘皮动物与人类棘皮动物与人类 棘皮动物的起源与演化棘皮动物的起源与演化第一节第一节 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征 现存约现存约6000种，海生，底栖。海星、海胆、海参等种，海生，底栖。海星、海胆、海参等 一、进化地位：一、进化地位：无脊椎动物中最高等的类群，为后口动物。无脊椎动物中最高等的类群，为后口动物
2、。二、辐射对称二、辐射对称 幼虫两侧对称，自由游泳幼虫两侧对称，自由游泳 成体五辐射对称，固着生活成体五辐射对称，固着生活 口面：有口、向下、较平、淡黄口面：有口、向下、较平、淡黄 反口面：有肛门、朝上、略凸、色艳反口面：有肛门、朝上、略凸、色艳筛板筛板管足管足步带沟步带沟第一节第一节 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征三、体腔和水管系统：真体腔发达，具有特殊的水管系统，真体腔三、体腔和水管系统：真体腔发达，具有特殊的水管系统，真体腔包括：包括：围脏腔：包围内脏器官的腔围脏腔：包围内脏器官的腔 围血系统：围绕循环系统的管腔围血系统：围绕循环系统的管腔水管系统：筛板、石管、环管、辐管、侧管
3、、管足（由坛囊、吸盘水管系统：筛板、石管、环管、辐管、侧管、管足（由坛囊、吸盘组成）组成）功能：运动兼有呼吸作用功能：运动兼有呼吸作用（坛）（坛）筛筛 板板石石 管管环水管环水管 石管筛板筛板辐水管辐水管侧水管 坛管足管足 管足：为水管系统的侧水管末端的腹分管足：为水管系统的侧水管末端的腹分支，伸出体外，壁薄，末端有吸盘，管支，伸出体外，壁薄，末端有吸盘，管足内水压的变化可使其伸缩，以此完成足内水压的变化可使其伸缩，以此完成身体运动身体运动 功能：运动、体腔液通过它呼吸、排泄功能：运动、体腔液通过它呼吸、排泄和辅助摄食和辅助摄食第一节第一节 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征四、血系统和
4、围血系统：四、血系统和围血系统：血系统：多数退化血系统：多数退化由一系列与水管系统相应的管道组成：环血管、辐血管、轴腺、反由一系列与水管系统相应的管道组成：环血管、辐血管、轴腺、反口环血管口环血管围血系统：包围在血系统之外形成环窦、辐窦和轴窦围血系统：包围在血系统之外形成环窦、辐窦和轴窦第一节第一节 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征五、骨骼：中胚层来源，内骨骼五、骨骼：中胚层来源，内骨骼由小骨片组成，有结缔组织相连形成网状包围机体，形成棘和刺突由小骨片组成，有结缔组织相连形成网状包围机体，形成棘和刺突出体表。支撑保护作用，出体表。支撑保护作用，皮鳃皮鳃小骨片小骨片管足管足叉棘叉棘 棘棘
5、剪刀状棘剪刀状棘三指状棘三指状棘球形叉棘球形叉棘洁肤、除害、助捕食、护皮鳃，洁肤、除害、助捕食、护皮鳃，利用管足和棘刺的运动，效率低。利用管足和棘刺的运动，效率低。第一节第一节 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征六、神经系统和感官：不发达六、神经系统和感官：不发达没有神经节和中枢神经系统没有神经节和中枢神经系统感官不发达，只有海星腕末端有眼点感官不发达，只有海星腕末端有眼点七、无专门的呼吸、排泄系统七、无专门的呼吸、排泄系统呼吸和排泄主要依靠管足、皮鳃和体表进行呼吸和排泄主要依靠管足、皮鳃和体表进行八、生殖发育八、生殖发育雌雄异体，体外受精雌雄异体，体外受精间接发育，幼体左右对称间接发育
6、，幼体左右对称第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias 又名海星，属于海星纲，体色变异大，分布在世界各海区又名海星，属于海星纲，体色变异大，分布在世界各海区 一、外部形态一、外部形态 体扁平呈星状，腕体扁平呈星状，腕5条和体盘分界不明显，体表具棘、叉棘条和体盘分界不明显，体表具棘、叉棘和皮鳃（呼吸、排泄）。和皮鳃（呼吸、排泄）。口面向下，平坦，浅黄色；反口面向上，稍隆起，鲜艳。口面向下，平坦，浅黄色；反口面向上，稍隆起，鲜艳。腕的腹面中央具有步带沟，内有腕的腹面中央具有步带沟，内有2列管足。列管足。筛板、触手、红色眼点、生殖孔筛板、触手、红色眼点、生殖孔筛板筛板管足管足步带沟
7、步带沟第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能1、体壁、体壁角质膜：是体壁的最外层，薄角质膜：是体壁的最外层，薄 表皮层：外胚层来源，柱状纤毛上皮细胞层，其中散布一些腺细胞表皮层：外胚层来源，柱状纤毛上皮细胞层，其中散布一些腺细胞和感觉细胞。和感觉细胞。真皮层：由中胚层来源的结缔组织（能分泌骨骼嵌于其中）和肌肉真皮层：由中胚层来源的结缔组织（能分泌骨骼嵌于其中）和肌肉（外环内纵）组成（外环内纵）组成体腔膜：柱状纤毛上皮细胞，体壁的最里层体腔膜：柱状纤毛上皮细胞，体壁的最里层 第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二
8、、结构与机能2、骨骼、骨骼由结缔组织相连的骨片形成网状包围机体，形成棘和刺突出体表。由结缔组织相连的骨片形成网状包围机体，形成棘和刺突出体表。第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能3、摄食与消化、摄食与消化消化道：消化道：口（围口膜，括约肌）食道（短）喷门胃（大，皱褶口（围口膜，括约肌）食道（短）喷门胃（大，皱褶多）幽门胃（小，扁平，幽门盲囊）肠（短，肠盲囊）肛门多）幽门胃（小，扁平，幽门盲囊）肠（短，肠盲囊）肛门（无作用）。（无作用）。食性：肉食性，以软体动物、棘皮动物、蠕虫等为食食性：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
9、进行，幽门盲囊吸收贮存营养物质，养分可透消化主要在幽门胃中进行，幽门盲囊吸收贮存营养物质，养分可透过盲囊入体腔液内，运送至身体各部分过盲囊入体腔液内，运送至身体各部分第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能4、体腔与水管系统、体腔与水管系统体腔：体腔：围脏腔围脏腔围血系统围血系统水管系统水管系统水管系统水管系统（坛）（坛）坛筛筛 板板石石 管管第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能5、血系统和围血系统、血系统和围血系统血系统：位于围血系统隔膜内血系统：位于围血系统隔膜内环血管、辐血管、轴腺、反口环血管
10、、生殖血管丛环血管、辐血管、轴腺、反口环血管、生殖血管丛围血系统：围绕血系统外的一套窦系围血系统：围绕血系统外的一套窦系环窦、辐窦、轴窦、生殖窦环窦、辐窦、轴窦、生殖窦第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能6、呼吸与排泄、呼吸与排泄呼吸：气体交换主要通过皮鳃进行，管足也起一定作用呼吸：气体交换主要通过皮鳃进行，管足也起一定作用排泄：代谢产物由体腔液中的变形细胞吞食，经过皮鳃排出排泄：代谢产物由体腔液中的变形细胞吞食，经过皮鳃排出第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能7 7、神经与感官、神经与感官神经
11、系统：与水管系统平行神经系统：与水管系统平行口神经系统：外胚层起源，位于口面表皮细胞下。司感觉。神经环和口神经系统：外胚层起源，位于口面表皮细胞下。司感觉。神经环和辐神经，横切呈辐神经，横切呈“V”V”形形下神经系统：中胚层来源，位于环窦体壁上。由下神经系统：中胚层来源，位于环窦体壁上。由1 1神经环和神经环和5 5辐神经组辐神经组成成感官：不发达感官：不发达眼点：位于各腕顶端触手之下，红色，有一群感光细胞和色素细胞构眼点：位于各腕顶端触手之下，红色，有一群感光细胞和色素细胞构成，司感光成，司感光神经感觉细胞：散布于上皮细胞间，司触觉和对光、化学刺激做出反神经感觉细胞：散布于上皮细胞间，司触觉
12、和对光、化学刺激做出反应，棱形应，棱形第二节第二节 代表动物代表动物海盘车海盘车Asterias二、结构与机能二、结构与机能8 8、生殖与个体发育、生殖与个体发育生殖系统：生殖系统：雌雄异体，各腕内均有对生殖腺，淡黄色，白色。生殖导管很雌雄异体，各腕内均有对生殖腺，淡黄色，白色。生殖导管很短，生殖孔位于反口面腕基部。短，生殖孔位于反口面腕基部。发育：发育：体外受精体外受精完全均等完全均等/辐射卵裂辐射卵裂囊胚囊胚内陷法形成原肠内陷法形成原肠肠腔法形肠腔法形成中胚层和体腔囊，原口胚孔成中胚层和体腔囊，原口胚孔肛门，在胚的另端形成口，这是肛门，在胚的另端形成口，这是后口动物的特征。后口动物的特征。
13、经羽腕幼虫期、短腕幼虫和变态期，发育为成虫。幼虫是两侧对称的。经羽腕幼虫期、短腕幼虫和变态期，发育为成虫。幼虫是两侧对称的。海盘车有很强的再生能力，腕、体盘受损或自切，均能再生。海盘车有很强的再生能力，腕、体盘受损或自切，均能再生。One cell stageTwo cell stageMorulaEarly BlastulaLate Blastula Early GastrulaLate Gastrula羽腕幼虫羽腕幼虫 短腕幼虫短腕幼虫第三节第三节 棘皮动物门的分类棘皮动物门的分类 现存约现存约6000种，化石种类种，化石种类13000种，根据柄的有无，腕的形种，根据柄的有无，腕的形状、数
14、目、步带沟的开合，骨骼的形状，分为状、数目、步带沟的开合，骨骼的形状，分为2个亚门个亚门5个个纲。纲。一、有柄亚门一、有柄亚门Pelmatozoa：附着或固着生活，生活史中至少有一个时期具固着用的柄附着或固着生活，生活史中至少有一个时期具固着用的柄（从反口面中央长出一柄）（从反口面中央长出一柄）海百合纲海百合纲Crlnoidea：古老原始，化石种类很多，存：古老原始，化石种类很多，存700余余种种 形如植物，体盘呈杯状，口面向上，无筛板形如植物，体盘呈杯状，口面向上，无筛板 腕腕5数，辐射羽状，腕的基部多分枝数，辐射羽状，腕的基部多分枝 海百合类：深海固着生活，具柄海百合类：深海固着生活，具柄
15、 海羊齿类：浅海自由生活，无柄海羊齿类：浅海自由生活，无柄海百合海百合小羽片小羽片海百合（有柄）海百合（有柄）柄柄海百合类海百合类Comantheria briareusPentacrinus 五角海百合五角海百合,Jurassic侏侏罗纪罗纪 Encrinus石莲石莲,Triassic三叠纪三叠纪海羊齿（无柄）海羊齿（无柄）卷枝卷枝腕腕羽枝羽枝体盘体盘第三节第三节 棘皮动物门的分类棘皮动物门的分类二、游移亚门二、游移亚门 Eleutherzoa 无柄无柄海星纲海星纲Asteroidea：1600种。种。身体扁平呈星状，体表具棘、刺，腕身体扁平呈星状，体表具棘、刺，腕5(5倍数倍数)和体盘分界
16、不明显，和体盘分界不明显，中央盘不明显，骨片小中央盘不明显，骨片小口在下方，有步带沟、管足具吸盘口在下方，有步带沟、管足具吸盘 幼虫称羽腕幼虫，幼虫称羽腕幼虫，常见种类如海盘车和海燕等常见种类如海盘车和海燕等为藻类和贝类养殖的敌害为藻类和贝类养殖的敌害赤海星赤海星角海星角海星刺冠海星刺冠海星五角海星五角海星多臂海星多臂海星八腕海星八腕海星角海星角海星Henricia leviuscula鸡爪海星鸡爪海星Orthasteria koehleriPisaster giganteusPisaster ochraceusPychnopodia helianthoides海燕海燕Asterina min
17、iata第三节第三节 棘皮动物门的分类棘皮动物门的分类二、游移亚门二、游移亚门 Eleutherzoa 无柄无柄海胆纲海胆纲echinoidea：约：约900多种多种体球形、心形等，腕向反口面愈合成完整硬壳。体球形、心形等，腕向反口面愈合成完整硬壳。体表一般具长刺、棘等，口内有复杂的咀嚼器。体表一般具长刺、棘等，口内有复杂的咀嚼器。常见种类如马粪海胆、紫海胆等常见种类如马粪海胆、紫海胆等卵和生殖腺可吃，有的危害贝藻卵和生殖腺可吃，有的危害贝藻叉棘叉棘紫色球海胆紫色球海胆Strongylocentrotus purpuratus巨紫球海胆巨紫球海胆Strongylocentrotus franc
18、iscanus石笔海胆石笔海胆Eucidaris tribuloidesHeterocentrotus mammilatus石笔海胆石笔海胆石海胆石海胆Colobocentrotus atratus冠海胆冠海胆Diadema antillarum星肛海胆星肛海胆Astropyga magnifica第三节第三节 棘皮动物门的分类棘皮动物门的分类二、游移亚门二、游移亚门 Eleutherzoa 无柄无柄蛇尾纲蛇尾纲ophiuroidea：2000种种中央盘明显月饼形，腕细长，二者界限明显，腕中央盘明显月饼形，腕细长，二者界限明显，腕5个，口面向下，个，口面向下，肛门退化。无步带沟。肛门退化。无步
19、带沟。例如：阳遂足，刺蛇尾等。例如：阳遂足，刺蛇尾等。紫蛇尾属紫蛇尾属Ophiopholis aculeata片蛇尾属片蛇尾属Ophioplocus esmarki刺刺蛇蛇尾尾蛇蛇尾尾目目真真蛇蛇尾尾蛇蛇尾尾目目海盘海盘 蔓蛇尾目蔓蛇尾目第三节第三节 棘皮动物门的分类棘皮动物门的分类二、游移亚门二、游移亚门 Eleutherzoa 无柄无柄海参纲海参纲holothuroidea：1000多种多种体柔软，长筒形，两侧对称体柔软，长筒形，两侧对称无腕。无口面和反口面之分无腕。无口面和反口面之分内骨骼为微小的骨片，埋于体壁内，无棘刺内骨骼为微小的骨片，埋于体壁内，无棘刺口为一圈触手所包围口为一圈触手
20、所包围呼吸树是海参特有的呼吸、排泄器官呼吸树是海参特有的呼吸、排泄器官常见种类如刺参常见种类如刺参泄殖腔泄殖腔水咽球水咽球瓜参瓜参Cucumaria miniata红海参红海参Parastichopus californicus白尼参属白尼参属Bohadschiaargus第四节第四节 棘皮动物与人类棘皮动物与人类 有益的方面有益的方面 食用：刺参、梅花参为名优食用参。海胆卵可制酱食用：刺参、梅花参为名优食用参。海胆卵可制酱 药用：海参有益气补阴、生肌止血之功。海胆壳可软坚散结、化药用：海参有益气补阴、生肌止血之功。海胆壳可软坚散结、化痰消肿。海星及海燕等干制品，有清热解毒、平肝和胃、补肾滋痰
21、消肿。海星及海燕等干制品，有清热解毒、平肝和胃、补肾滋阴的功能。阴的功能。科研教学：海胆、海星卵为研究受精及早期胚胎发育的好材料。科研教学：海胆、海星卵为研究受精及早期胚胎发育的好材料。危害：危害：海胆喜食海藻，故为藻类养殖之害海胆喜食海藻，故为藻类养殖之害 有些种类的棘有毒，可造成对人类的危害有些种类的棘有毒，可造成对人类的危害 海星喜食双壳类，一个成体海星一天吞食和破坏牡蛎可达海星喜食双壳类，一个成体海星一天吞食和破坏牡蛎可达20多个，多个，故为贝类养殖之敌害。故为贝类养殖之敌害。第五节第五节 棘皮动物的起源与演化棘皮动物的起源与演化 海百合纲是最古老的类群。海星纲与蛇尾纲体形一致，海百合
22、纲是最古老的类群。海星纲与蛇尾纲体形一致，均为辐射对称，这两者的演化关系较为接近。均为辐射对称，这两者的演化关系较为接近。海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结构上相似，海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结构上相似，二者关系较近。二者关系较近。海胆纲心形目动物肛门体位后端，两侧对称，与海参纲海胆纲心形目动物肛门体位后端，两侧对称，与海参纲相同，因此海胆纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。相同，因此海胆纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。海参纲的樽形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海参纲的樽形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海百合纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，海百合纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，是较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支是较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支本章教学要求本章教学要求 主要内容：主要内容：棘皮动物的主要特征与分类。棘皮动物的主要特征与分类。基本要求：基本要求：掌握棘皮动物的主要特征掌握棘皮动物的主要特征 掌握棘皮动物的分类掌握棘皮动物的分类 了解棘皮动物的进化地位了解棘皮动物的进化地位 重点难点：重点难点：棘皮动物的身体结构与进化的关系。棘皮动物的身体结构与进化的关系。
