Морские звезды и ежи. Передвижение и питание иглокожих

Иглокожие - группа «колючих» животных [1], к которой относятся морские звезды и ежи, распространенные по морям всего света: они встречаются и на морском дне, и в гротах, и на мелководье, и в толще прибрежного песка. Более 5500 видов иглокожих группируются в 5 классов.

Представители всех пяти групп иглокожих - морских лилий [А], морских ежей [Б], офиур [В], морских звезд [Г] и голотурий [Д] - построены по одному плану [1-5] - Все они обладают двигательной амбулакральной системой [синий цвет], являющейся частью сети заполненных жидкостью внутренних каналов. Наружный скелет состоит из погруженных в кожу известковых пластин [желтый цвет]. Рот [красный цвет] служит для соскабливания пищи, а иногда и для удаления экскрементов. Все иглокожие- морские формы, тяготеющие к песчаному или каменистому дну

Классы иглокожих. Морские ежи (кл. Echinoidea) чаще воспринимаются не как живые существа с острыми, порой ядовитыми колючками, а просто как «украшения моря», замечательные своей симметричной формой.

Морские ежи - единственные иглокожие, у которых известковые пластинки сливаются под кожей в сплошной панцирь. Острые, нередко ядовитые иглы служат для защиты, и в сочетании с пятью рядами амбулакральных ножек для передвижения. Расположенные между иглами педицеллярии препятствуют оседанию на поверхность панциря посторонних объектов. Рот снабжен пятью подвижными зубами, которыми животное соскабливает обрастания с камней. Окружающие рот 5 жабр - основные органы дыхания.

Самый крупный морской еж - японская Sperosoma giganteum, достигающая в диаметре 30 см, но большинство не превышают 7,5 см. Морские звезды (кл. Asteroidea) часто ярко окрашены и, безусловно, принадлежат к числу наиболее красивых обитателей моря. Двадцати лучевая Pycnopodia, встречающаяся у берегов США, достигает 1 м в диаметре, однако у других звезд лучи короче и их диаметр не превышает 1,2 см.

Менее известны мягкотелые морские огурцы, или голотурии (кл. Holothuroidea), способные медленно переползать по песчаному дну, нежные, хрупкие змеехвостки (кл. Ophiuroidea), часто собирающиеся плотными группами на дне, примитивные морские лилии (кл. Crinoidea), обычно встречающиеся значительно глубже.

У всех иглокожих, за исключением голотурий, отчетливо выражена пятилучевая симметрия: тело разделено на пять равных секторов вокруг центральной оси. Возможно, иглокожие развились из подвижного двусторонне - симметричного предка, который перешел к сидяче-прикрепленному образу жизни и приобрел более подходящую для этого лучевую симметрию, а затем снова стал подвижным.

Морские звезды и ежи кажутся мало похожими друг на друга, но, если все лучи звезды подтянуть к центру и соединить между собой, получится животное, очень напоминающее морского ежа. Кроме того, под кожей иглокожих располагается наружный скелет, образованный костными пластинами. У морских ежей пластины сливаются, образуя жесткую скорлупу, но у голотурий они редуцированы до микроскопических шипиков (спикул).

Передвижение и питание иглокожих. Большинство иглокожих передвигаются, хотя и медленно, поскольку покровы морских звезд и особенно морских ежей жестки и негибки; животные пользуются для передвижения своеобразными миниатюрными придатками - амбулакральными ножками, представляющими собой слепые выросты, которые отходят от заполненных жидкостью каналов целома.

Морские звезды пользуются рядами ножек на нижней поверхности лучей для прикрепления к камням при волнении на море [2].

При движении амбулакральные ножки заполняются водой, которая проходит и в радиальные каналы, тянущиеся вдоль каждого луча. От радиальных каналов отходят боковые, снабженные клапанами и соединяющиеся с грушевидными ампулами и ножками. При движении клапаны боковых каналов замыкаются, ампулы сокращаются и вода нагнетается в ножки, вызывая их удлинение [А]. Ножка выдвигается и закрепляется на субстрате. Затем в ней сокращаются продольные мышцы и она укорачивается [Б], канал нагнетая воду в ампулу. Движения каждой ножки контролируются сложным набором нервных волокон, действующих независимо, хотя при перемещении звезды все амбулакральные ножки «переднего» луча движутся в одном направлении

Змеехвостки передвигаются за счет изгибов своих длинных лучей. Морские лилии ведут сидяче-прикрепленный образ жизни. Их гибкие лучи отходят от закрепляющегося на камнях или песке стебля. Амбулакральные ножки используются лишь для питания и дыхания.

Морские лилии питаются оседающими сверху органическими веществами, которые попадают в бороздки на лучах и перемещаются ко рту с помощью колеблющихся ресничек животного. Морские ежи переползают по камням, соскребая с них крошечные растения и животных и пользуясь при этом сложным жевательным аппаратом. Экскременты удаляются через расположенное на вершине скорлупы анальное отверстие. Морские звезды отыскивают моллюсков с помощью очень чувствительных нервных окончаний [5], а раскрывают их своими цепкими амбулакральными ножками [4].

Чтобы открыть створки раковины моллюска, морская звезда крепко присасывается к ним своими ножками и слегка раздвигает их.

Затем вводит в образовавшуюся щель свой желудок, пищеварительные секреты разжижают мягкие ткани моллюска, и они легко усваиваются хищником. Створки опустевшей раковины распадаются

Клешневидные педицеллярии располагаются у морских ежей и звезд между иглами и амбулакральными ножками. Стебельчатые педицеллярии морских звезд состоят из двух маленьких «челюстей» [1], соединенных ножницеобразно [А] или на манер щипцов [Б].

У сидячих [В] или стебельчатых [Г] педицеллярий морских ежей, подобно пинцету, действуют 3 «челюсти». Некоторые из них содержат ядовитый секрет и используются для обороны.

В основном педицеллярии захватывают мелкую добычу и препятствуют оседанию других организмов на панцирь иглокожего

Другие виды могут заглатывать ракообразных, моллюсков и мелких рыб, а звезда «терновый венец» (Acanthaster planci) питается коралловыми рифами в Тихом океане. Голотурии извлекают питательные вещества из пропущенного через кишечник донного песка.

Способы защиты. Поскольку иглокожие не в состоянии ускользнуть от опасности, большинство их выработало специальные средства защиты от врагов. Из них наиболее хорошо известны, особенно беспечным купальщикам, острые колючки морских ежей, таких, например, как Diadema setosum, часто встречающаяся на песчаных мелководьях Большого Барьерного рифа. Иглы способны вращаться, образуя своеобразный бур, с помощью которого ежи прячутся, погружаясь в камень или песок.

Морские огурцы из родов Holothuria и Actinopyga отпугивают врагов, выпуская через анус клейкие белые нити. Они могут также выбрасывать через рот внутренности, а затем восстанавливать их. Вообще иглокожие обладают исключительной способностью к регенерации. Обычная тихоокеанская морская звезда Linckia может утратить все лучи, сохранив лишь малую часть одного из них, связанную с центральным диском, и этого вполне достаточно, чтобы из нее восстановились остальные. Змеехвостка Ophiothrix fragilis, при неосторожном обращении с ней, может рассыпаться на части, каждая из которых превратится затем в новую особь. Таким образом, являясь средством защиты от хищников, регенерация одновременно служит и способом размножения. Одиночный самец змеехвостки Ophiactis savignyi, попав на рифы Вест-Индии, путем деления образовал целую рифовую популяцию.

При половом размножении самки выметывают икру в воду, где она оплодотворяется спермой самцов. В одно весеннее икрометание самка морской звезды может выметать до 2 млн. яиц. Некоторые холодноводные иглокожие вынашивают своих детенышей. У калифорнийской голотурии Thyone rubra оплодотворенная икра развивается в целоме (и молодые особи выходят наружу через анус), у других видов-на поверхности тела. Из оплодотворенных яиц у большинства иглокожих выходит подвижная личинка [7].

Внешний вид личинок иглокожих варьирует, но для большинства характерны ряды ресничек [1], направляющие пищу к ротовому отверстию [2] и способствующие их расселению. У 2-недельных личинок морских звезд [А] видно 2 ряда ресничек; у 3-дневных личинок голотурий [В]- только 1 ряд, который позже разделяется на кольца [Б]. У личинок морских ежей [Г] и офиур [Д] развиваются длинные личиночные лучи