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28.5: Superphylum Deuterostomia

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    培养技能

    • 描述棘皮动物的区别特征
    • 描述和弦的区别特征

    phyla Echinodermata 和 Chordata（人类所在的 phylum）都属于 superphylum Deuterostomia。 回想一下，protostome 和 deuterostomes 在胚胎发育的某些方面有所不同，它们是根据消化腔首先出现的开口来命名的。 deuterostome 这个词来自希腊语，意思是 “嘴巴第二”，表示肛门是第一个发育的。 protostomes 和 deuterostomes 之间还有一系列其他发育特征有所不同，包括 coelom 的形成模式和胚胎的早期细胞分裂。 在 deuterostomes 中，被称为 archenteron 的内皮内膜的内部口袋融合形成了 coelom。 archenteron（或原始肠道）的内皮内膜形成膜突起，这些突起会萌芽并变成中胚层。 这些被称为 coelomic pouches 的芽在最终与内皮层分离时融合形成了 coelomic 腔。 由此产生的 coelom 被称为 enterocoelom。 archenteron 发育成消化道，外胚层侵入胃肠对面的极点形成嘴口。 blastopore 以幼体和成人形式形成消化系统的肛门。 如果由于早期胚胎发育中的分裂不确定，通过实验将氘代体中的胚胎细胞移至胚胎中的不同位置，则其命运可能会改变。

    Phylum Echinodermata

    Echinodermata 之所以这样命名，是因为它们的皮肤多刺（来自希腊语 “echinos” 的意思是 “spiny”，“dermos” 的意思是 “皮肤”），而这个 phylum 是大约7,000种描述的活物种的集合。 Echinodermata 完全是海洋生物。 海星（图\(\PageIndex{1}\)）、海参、海胆、沙币和脆星都是棘皮动物的例子。 迄今为止，尚无淡水或陆生棘皮类动物。

    形态学和解剖学

    尽管所有棘皮动物的早期幼虫阶段都具有双侧对称性，但成年棘皮动物表现出五边对称性，并且其钙质内骨骼由小骨构成。 内骨骼由表皮细胞发育，可能具有色素细胞，为这些动物以及富含毒素的细胞赋予鲜艳的色彩。 性腺存在于每只手臂中。 在像海星这样的棘皮动物中，每只手臂的口腔侧都有两排管脚。 这些管脚有助于附着在底层上。 这些动物拥有真正的 coelom，它被改造成一种称为水血管系统的独特循环系统。 这些动物的一个有趣特征是它们的再生能力，即使它们的体重损失了75％以上。

    插图显示了一颗海星，它的底部有一张嘴，顶部有一个肛门，两者都在恒星的中间。 圆盘状的胃夹在口腔和肛门之间。 两根管子从胃部向每只手臂辐射，许多小的消化腺连接到这些管子。 胃下有一条中央环形管，它也与延伸到每只手臂的管子相连。 管脚连接到这些管子上。 每只管脚都像一个药物滴管，顶部有一个灯泡形的安普拉，底部有一个叫做讲台的延伸部分。 讲台的底部从海星的底部伸出来。 沿着手臂的长度有很多 podia，这使海星能够锁住物体然后行走。 一种叫做 madreporite 的结构连接到中心环，从海星的上表面伸出来，靠近肛门。
    图\(\PageIndex{1}\)：此图显示了海星的解剖结构。

    水血管系统

    棘皮动物具有独特的腹部或水血管系统，由中心环管和沿每只手臂延伸的径向运河组成。 水在这些结构中循环，促进气体交换以及营养、捕食和运动。 水血管系统还以管脚的形式从骨架上的孔中伸出。 这些管脚可以根据该手臂系统中存在的水量而膨胀或收缩。 通过使用静水压力，动物可以突出或缩回管脚。 水进入棘皮动物腹侧的 madreporite。 它从那里进入石运河，石运河将水输送到环形运河中。 环形运河连接径向运河（五角动物中有五条），径向运河将水输送到安培中，安培有管脚供水流过。 通过使水流过独特的水管系统，棘皮动物可以在喂食过程中移动并强制打开软体动物壳。

    神经系统

    这些动物的神经系统是一个相对简单的结构，中间有一个神经环，五个径向神经沿着手臂向外延伸。 这些动物中不存在类似于大脑或源于神经节融合的结构。

    排泄系统

    足细胞是专门用于超滤体液的细胞，存在于棘皮动物中心附近。 这些 podocytes 通过内部运河系统连接到一个名为 madreporite 的开口。

    繁殖

    棘皮动物具有性二态性，会将卵子和精子细胞释放到水中；受精是外部的。 在某些物种中，幼虫在达到性成熟之前会无性分裂并繁殖。 棘皮动物也可能无性繁殖，并使创伤中丢失的身体部位再生。

    棘皮动物的种类

    这个 phylum 分为五个现存类别：Asteroidea（海星）、Ophiuroidea（脆星）、Echinoidea（海胆和沙币）、Crinoidea（海百合或羽毛星）和 Holothuroidea（海参）（图\(\PageIndex{2}\)）。

    最著名的棘皮动物是 Asteroidea 或海星类的成员。 它们有各种各样的形状、颜色和大小，到目前为止已知的物种超过1,800种。 将它们与其他棘皮动物类别区分开来的海星的关键特征包括粗臂（ambulacra），它们从器官穿透到手臂的中央圆盘延伸。 海星使用管脚不仅可以抓住表面，还可以用来抓住猎物。 海星有两个胃，其中一个可以从嘴里伸出来，将消化液分泌到猎物体内或体内，甚至在摄入之前。 这个过程本质上可以液化猎物，使消化变得更容易。

    脆星属于 Ophiuroidea 阶级。 与手臂丰满的海星不同，脆星的手臂又长又细，与中央圆盘有明显的区别。 脆弱的星星通过猛击手臂或将它们包裹在物体上然后向前拉动来移动。 海胆和沙币就是Echinoidea的例子。 这些棘皮动物没有手臂，而是半球形的或扁平的，有五排管脚可以帮助它们缓慢移动；管脚是通过称为测试的连续内壳的孔隙挤出来的。 海百合和羽毛星就是 Crinoidea 的例子。 这两个物种都是悬浮喂食器。 Holothuroidea 类的海参在口腔轴线上延伸，有五排管脚。 这些是唯一在成年后表现出 “功能性” 双侧对称性的棘皮动物，因为独特延伸的口腔轴线迫使动物水平躺着而不是垂直站立。

    照片 a 中的海星是红色和白色的，深蹲的身体很厚，尖刺突出。 b 部分中的脆星是棕色的，主体呈扁平的五边形。 细条纹腿从五边形的每个点延伸。 照片 c 显示了一只海胆，身体呈圆形黑色，刺很长，很薄，很黑。 照片 d 显示的是海百合的附属物，其附属物类似于云杉树的树枝。 照片 e 显示的是原木形的海参，其体内有尖刺。
    图\(\PageIndex{2}\)：Echinodermata 的不同成员包括（a）Asteroidea 级的海星、（b）Ophiuroidea 级的脆星、（c）Echinoidea 类的海胆、（d）属于 Crinoidea 类的海百合和（e）代表 Holothuroidea 类的海参。 （来源 a：修改阿德里安·平斯通的作品；来源 b：Joshua Ganderson 对作品的修改；来源 c：Samuel Chow 对作品的修改；来源 d：莎拉·德珀对作品的修改；来源 e：修改埃德·比尔曼的作品）

    Phylum Chordata

    phylum Chordat a 中的动物具有四个关键特征，这些特征出现在其发育的某个阶段：notochord、背空神经绳、咽缝和肛后尾巴。 在某些群体中，其中一些特征仅在胚胎发育期间出现。 除了包含脊椎动物类别外，phylum Chordata 还包含两个无脊椎动物进化枝：Urochordata（被囊动物）和 Cephalochordata（lancelets）。 大多数被囊动物生活在海底，是悬浮喂食物。 Lancelets 是以浮游植物和其他微生物为食的悬浮喂食器。

    摘要

    棘皮动物是 deuterostomic 海洋生物。 这个 phylum 动物具有由小骨组成的钙质内骨骼。 这些动物也有多刺的皮肤。 棘皮动物拥有水基循环系统。 一个叫做 madreporite 的孔隙是水进入水管系统的入口和出口点。 渗透调节由称为足细胞的特殊细胞进行。

    Chordata 的特征是 notochord、背部空心神经绳、咽缝和肛后尾巴。 Chordata 包含两个无脊椎动物进化枝：Urochordata（被囊动物）和 Cephalochordata（lancelets），以及脊椎动物中的脊椎动物。 大多数被囊动物生活在海底，是悬浮喂食物。 Lancelets 是以浮游植物和其他微生物为食的悬浮喂食器。

    词汇表

    archenteron
    胃内的原始肠腔通过 blastopore 向外打开
    Chordata
    phylum of Animals 的特点是它们在发育过程中的某个时刻拥有 notochord、背部空心神经绳、咽缝和肛后尾巴
    Echinodermata
    皮肤多刺的 deuterostomes 的 phylum；完全是海洋生物
    enterocoelom
    coelom 由从 archenteron 的内皮内膜中萌芽的 coelomic 袋融合而成
    madreporite
    孔隙用于调节水进入和流入水管系统
    水血管系统
    棘皮动物中的系统，其中水是循环液