Pin
Send
Share
Send


Jeżowca jest wspólną nazwą różnych kolczastych szkarłupni w klasie Echinoidea, znamienny pentameryczną symetrią promieniową; twarda wapienna skorupa lub test, wykonany z regularnie ułożonych, ściśle połączonych płyt, przez które przechodzą rzędy smukłych, rozciągliwych nóżek; ruchome kolce pokrywające skorupę; i usta na dolnej stronie, skierowane w stronę podłoża, ze złożoną strukturą do żucia złożoną z pięciu szczęk (latarnia Arystotelesa).

W bardziej ogólnym znaczeniu tego terminu czesak morski jest czasem używany jako wspólna nazwa dla wszystkich członków Echinoidea. Jednakże, bardziej konkretnie, stosuje się go w odniesieniu do „regularnych echinoidów” w podklasie Euechinoidea, które są pięcioradowo symetryczne i mają swój odbyt umieszczony na aborcyjnej powierzchni (przeciwnej do ust). Określenie czesak morski zwykle nie obejmuje ołówkowych jeżowców z podklasy Perishoechinoidea ani „nieregularnych echinoidów” w Euechinoidea, które obejmują jeżowce i dolary piasku. Te ostatnie charakteryzują się wtórną dwustronną symetrią oraz bardziej spłaszczonym i owalnym testem, z bardzo krótkimi kolcami i odbytu z tyłu lub na powierzchni jamy ustnej.

Jeżowce znajdują się w oceanach na całym świecie. Odgrywają one ważną rolę w morskich łańcuchach pokarmowych, spożywając glony i różne bezkręgowce, a także spożywane przez kraby, gwiazdy morskie, ryby, ssaki i ptaki. Kiedy drapieżniki, takie jak wydry morskie, znikają z ekosystemu, niesprawdzone jeżowce mogą zdewastować swoje środowisko, powodując, że „jeżowiec jest jałowy”.

Dla ludzi jeżowce są zbierane i podawane jako przysmak. Ich ikra i gonady są często spożywane na surowo lub krótko gotowane z gatunkami takimi jak jeżowiec z Morza Czerwonego (Strongylocentrotus francis-canus), zielony czesak (S. droebachiensis)i fioletowy jeżowca (S. purpuratus) wśród osób uprzywilejowanych ze względu na swoją ikrę (Freeman 2004). Są częstym organizmem modelowym do badań rozwojowych i immunologicznych.

Przegląd i opis

Test jeżowca. Każdy biały pasek to lokalizacja rzędu rurowych stóp; każda para białych pasm nazywana jest ambulatoryjną. Jest pięć takich ambulakr; pięciokrotna symetria ujawnia pokrewieństwo z rozgwiazdą.

Jeżowce należą do rodzaju Echinodermata, w skład którego wchodzą również rozgwiazdy, ogórki morskie, kruche gwiazdy i liliowce. Podobnie jak inne szkarłupnie mają one pięciokrotną symetrię (zwaną pentameryzmem) i poruszają się za pomocą setek małych, przezroczystych, przyczepnych „nóżek rurowych”. Pentametryczna symetria nie jest oczywista na pierwszy rzut oka, ale łatwo ją zobaczyć w wysuszonej skorupce lub teście urwisu.

Klasa Echinoidea obejmuje jeżowce, jeżowce, piaskowe dolary, herbatniki morskie i jeżowce ołówkowe. Podzielony jest na dwie podklasy: Perischoechnoidea, który obejmuje jeżowce ołówkowe (lub jeżowce ołówkowe z bardzo grubymi, tępymi kolcami), oraz Euechinoidea, które są „prawdziwymi” echinoidami. Prawdziwe echinoidy są z kolei podzielone na dwie grupy: Regularne echinoidy (lub zwykłe jeżowce), które zawierają jeżowce, oraz nieregularne echinoidy (nieregularne jeżowce), które zawierają jeżowce, dolary piasku i herbatniki morskie. Wszystkie z nich mają pięciokrotną symetrię promieniową (pentamerizm), ale nieregularne jeżowce mają wtórną symetrię dwustronną, z przodu i tyłu, a także górną i dolną. Ponadto, podczas gdy w regularnych echinoidach odbytu znajduje się pośrodku powierzchni brzucha (przeciwnie do jamy ustnej, na powierzchni grzbietowej), w nieregularnych echinoidach odbytu jest albo tylny, albo na powierzchni jamy ustnej (Follo i Fautin 2001; Freeman 2004).

Jeżowce są zwykle małe, kuliste i mają miękkie narządy wewnętrzne chronione twardą, wewnętrzną kalcytową skorupą lub testem, wykonanym z płytek (kosteczek kalcytu) ściśle przylegających do siebie i umieszczonych pod skórą. Ich test jest okrągły i kolczasty, zwykle od 3 do 10 centymetrów. Ma tendencję do wyginania się w łuk po stronie brzusznej (grzbietowej) i płaskiej lub wklęsłej po stronie ustnej (brzusznej). Typowe kolory to czarny i matowy odcień zieleni, oliwki, brązu, fioletu i czerwieni.

Zbliżenie na test czesak. W życiu stopka lub skrzela rozciągają się przez każdy z małych otworów, a kręgosłup jest podtrzymywany przez każdy z uniesionych guzków.

Wszystkie jeżowce (a właściwie wszystkie echinoidy) pokryte są ruchomymi kolcami. Te kolce są przymocowane do regularnie ułożonych guzków, które z kolei są przymocowane do testu. Kolce, które u niektórych gatunków są długie i ostre, służą do ochrony jeżowca przed drapieżnikami i pomagają stopom w poruszaniu się i kopaniu. Kolce mogą zadać bolesną ranę człowiekowi, który nadepnie na jednego, ale nie są poważnie niebezpieczne i nie jest jasne, czy kolce są naprawdę jadowite. Typowe jeżowce mają kolce o długości od 1 do 3 centymetrów, grubości od 1 do 2 milimetrów i niezbyt ostrych. Diadema antillarum, znany na Karaibach, ma cienkie, potencjalnie niebezpieczne kolce, które mogą mieć od 10 do 20 centymetrów.

Niektóre jeżowce mają także pedicellariae między kręgosłupami, które są małymi, przypominającymi pincer strukturami, które można również wykorzystywać w obronie lub do usuwania niepożądanych pasożytów, detrytusów lub mikroorganizmów (Freeman 2004). U niektórych gatunków pedicellaria są jadowite.

Test jeżowców przebijają pory, przez które wystają stopy rurki, które są połączone z układem naczyniowo-wodnym. Są one znane przede wszystkim z poruszania się, ale są również używane do wychwytywania pokarmu, przylegania do podłoża, a także po aborcji w celu oddychania i wrażeń. Stopki rurki są smukłe, często zakończone przyssawkami i rozszerzalne.

Na ustnej powierzchni jeżowca, skierowanej w stronę podłoża, znajduje się centralnie położony usta złożony z pięciu połączonych zębów lub szczęk z węglanu wapnia, z mięsistą strukturą przypominającą język. Cały organ do żucia jest znany jako latarnia Arystotelesa, której nazwa pochodzi od dokładnego opisu Arystotelesa w jego Historia zwierząt:

… Jeż ma na dole coś, co nazywamy głównie głową i pyskiem, a na górze miejsce na emisję pozostałości. Czesak ma również pięć pustych zębów w środku, a pośrodku tych zębów znajduje się mięsista substancja służąca za język. Obok jest przełyk, a następnie żołądek, podzielony na pięć części i wypełniony wydaleniem, wszystkie pięć części łączy się w otworze odbytu, gdzie skorupa jest perforowana dla ujścia… W rzeczywistości aparat ustny czesaka jest ciągła od jednego końca do drugiego, ale wygląd zewnętrzny tak nie jest, ale wygląda jak latarnia rogowa z opuszczonymi szybami rogu (Tr. D'Arcy Thompson).

Jeżowce mają pięć par gonad, podczas gdy nieregularne echinoidy mają od dwóch do pięciu (Freeman 2004).

Imię urwis to stara nazwa okrągłych kolczastych jeży, które przypominają jeżowce.

Zachowanie, dieta i ekologia

Kalmary Echinothrix, gatunek jeżowca. Kula pośrodku jeżowca jest jego odbytem

Jeżowce poruszają się powoli, a wiele gatunków żywi się głównie glonami. Na pierwszy rzut oka jeżowca często wydaje się siedzący, innymi słowy, niezdolny do ruchu. Czasami najbardziej widocznym znakiem życia są kolce, które są przymocowane u podstawy do przegubów kulistych i mogą być skierowane w dowolnym kierunku. W większości jeżowców lekki dotyk wywołuje szybką i widoczną reakcję kolców, które zbiegają się w kierunku dotkniętego punktu. Jeżowiec nie ma widocznych oczu, nóg ani środków napędowych, ale może swobodnie poruszać się po powierzchni za pomocą samoprzylepnych nóżek rurkowych, współpracujących z kolcami.

Jeżowce żywią się glonami, trawami morskimi, wodorostami i szeroką gamą bezkręgowców, takich jak małże, gąbki, łamliwe gwiazdy i liliowce.

Jeżowce są spożywane przez kraby, homary, gwiazdy morskie, ryby, ptaki, wydry i inne ssaki (Folo i Fautin 2001). Jeżowca jest jednym z ulubionych pokarmów wydr morskich, a także głównym źródłem pożywienia dla węgorzy wilczych. Pozostawione bez kontroli, jeżowce zdewastują swoje środowisko, tworząc to, co biologowie nazywają jałowym jeżem, pozbawionym makroglonów i związanej z nimi fauny. Tam, gdzie wydry morskie zostały ponownie wprowadzone do Kolumbii Brytyjskiej, stan ekosystemu przybrzeżnego znacznie się poprawił (FOC 2004).

Historia geologiczna

Skamielina jeżowca Lovenia woodsi z pliocenu Australii.

Najwcześniejsze znane echinoidy znajdują się w skale górnej części okresu ordowiku (do 450 MYA) i przetrwali do dnia dzisiejszego, gdzie są udaną i różnorodną grupą organizmów. W dobrze zachowanych egzemplarzach kolce mogą być obecne, ale zwykle znajduje się tylko test. Czasami izolowane kolce są powszechne jak skamieliny. Niektóre echinoidy (takie jak Tylocidaris clavigera, który znajduje się w kredowej formacji kredowej Anglii) miał bardzo ciężkie kolce w kształcie maczugi, które trudno byłoby atakującemu drapieżnikowi przebić się i sprawić, że echinoid będzie trudny w obsłudze. Takie kolce nadają się również do chodzenia po miękkim dnie morskim.

Echinoidy kredowe z kamieniołomu Castle Hayne, Karolina Północna, USA

Całkowite echinoidy kopalne z epoki paleozoicznej są na ogół rzadkie, zwykle składają się z izolowanych kolców i małych skupisk rozrzuconych płytek od zmiażdżonych osobników. Większość okazów występuje w skałach z okresu dewonu i karbonu. Płytkie wapienie z okresów ordowiku i syluru w Estonii słyną z występujących tam echinoidów. Paleozoiczne echinoidy prawdopodobnie zamieszkiwały stosunkowo spokojne wody. Ze względu na ich cienki test z pewnością nie przetrwałyby w burzliwych, zmaltretowanych wodach przybrzeżnych zamieszkanych przez wiele współczesnych echinoidów. W górnej części okresu karbońskiego nastąpił wyraźny spadek różnorodności echinoidów i tendencja ta utrzymywała się aż do okresu permu. Zbliżali się do wyginięcia pod koniec ery paleozoicznej, z zaledwie sześcioma gatunkami znanymi z okresu permu. Tylko dwie osobne linie przetrwały masowe wymieranie tego okresu i do triasu: rodzaj Miocidaris, która dała początek współczesnym cidaroidom (czesakom ołówkowym) i przodkowi, który dał początek euechinoidom. W górnej części okresu triasu ich liczba znów zaczęła rosnąć.

Cidaroidy zmieniły się bardzo niewiele, odkąd ich nowoczesny design powstał w późnym triasie i są dziś uważane mniej więcej za żywe skamieliny.

Saddle Wrasse, Thalassoma duperrey, karmi jeżowca

Z kolei euechinoidy różnicowały się w nowe linie w okresie jurajskim i w okresie kredowym. Z nich wyłoniły się pierwsze nieregularne echinoidy (superorder Atelostomata) podczas wczesnej jury, a kiedy uwzględniają inne superorder (Gnathostomata) lub nieregularne jeżowce, które ewoluowały później niezależnie, stanowią one obecnie 47 procent wszystkich obecnych gatunków echinoidów dzięki ich adaptacyjnym przełomom w zarówno nawyk, jak i strategia żywienia, co pozwoliło im na wykorzystanie siedlisk i źródeł żywności niedostępnych dla zwykłych echinoidów.

Podczas ery mezozoicznej i kenozoicznej echinoidy rozkwitały. Podczas gdy większość skamielin echinoidalnych jest ograniczona do niektórych miejsc i formacji, tam gdzie występują, są one dość często obfite. Przykładem tego jest Enallaster, które mogą być gromadzone przez tysiące w niektórych odsłonach wapienia z okresu kredowego w Teksasie. Wiele skamielin późnej jury Plesiocidaris nadal mają dołączone kolce.

Niektóre echinoidy, takie jak Micraster który znajduje się w kredowej formacji kredowej Anglii i Francji, służy jako skamieliny strefy lub indeksu. Ponieważ z czasem ewoluowały szybko, takie skamieliny są przydatne w umożliwianiu geologom datowania skał, w których się znajdują. Jednak większość echinoidów nie jest wystarczająco liczna i może mieć zbyt ograniczony zasięg geograficzny, aby służyć jako skamieliny strefowe.

We wczesnym trzeciorzędu (ok. 65 do 1.8 MYA) powstały piaskowe dolary (zamówienie Clypeasteroida). Ich charakterystyczny spłaszczony test i małe kolce zostały przystosowane do życia na luźnym piasku lub pod nim. Tworzą najnowszą gałąź na drzewie echinoidów.

Model organizmu

Jeżowce są jednym z tradycyjnych organizmów modelowych w biologii rozwojowej. Zastosowanie jeżowców morskich w tym kontekście pochodzi z XIX wieku, kiedy zauważono, że rozwój embrionalny jeżowców morskich jest szczególnie łatwo widoczny pod mikroskopem. Jeżowce były pierwszym gatunkiem, w którym wykazano, że komórki plemników odgrywają ważną rolę w rozmnażaniu poprzez zapłodnienie komórki jajowej.

Dzięki niedawnemu sekwencjonowaniu genomu jeżowca stwierdzono homologię między jeżowcem a genami związanymi z układem odpornościowym kręgowców. Jeżowce kodują co najmniej 222 geny receptorów Toll-podobnych (TLR) i ponad 200 genów związanych z rodziną receptorów Nod-podobnych (NLR) u kręgowców (Rast i wsp. 2006). Dzięki temu jeż morski jest cennym organizmem modelowym dla immunologów do badania rozwoju odporności wrodzonej.

Galeria

  • Grupa czarnych jeżowców z Karaibów, Diadema antillarum (Philippi)

  • Ikra jeżowca.

  • Jeżowce mają przylepne rurki.

  • Jeżowca w rafy u wybrzeży Florydy.

  • Purpurowe jeżowce Strongylocentrotus purpuratus w kalifornijskim basenie pływowym

  • Dwa Heterocentrotus trigonarius na hawajskiej rafie

Referencje

  • Fisheries and Oceans Canada (FOC). 2004. Wydra morska. Rybołówstwo i oceany Kanada. Pobrano 12 października 2008 r.
  • Follo, J. i D. Fautin. 2001. Klasa Echinoidea: Jeżowce, dolary piasku i jeżowce. Sieć różnorodności zwierząt (online). Pobrano 12 października 2008 r.
  • Freeman, S. M. 2004. Echinoidea. W B. Grzimek, S. F. Craig, D. A. Thoney, N. Schlager i M. Hutchins. Grzimek's Animal Life Encyclopedia, 2. edycja Detroit, MI: Thomson / Gale. ISBN 0787657786.
  • Myers, P., R. Espinosa, C. S. Parr, T. Jones, G. S. Hammond i T. A. Dewey. 2008. Klasa Echinoidea (jeżowce, dolary piasku i jeżowce). Sieć różnorodności zwierząt (online). Pobrano 12 października 2008 r.
  • Rast, J. P. i in. 2006. Genomowy wgląd w układ odpornościowy jeżowca. Nauka 314(5801): 952-6.
  • Smith, A. B., 1984. Echinoidowa paleobiologia (specjalne tematy w paleontologii). Londyn: Allen & Unwin. ISBN 0045630011.

Linki zewnętrzne

Wszystkie linki pobrano 2 listopada 2019 r.

  • Katalog Echinoidów z Muzeum Historii Naturalnej.
  • Wgląd genomu kolczastego stworzenia
  • lantern.jpg Oznaczony schemat latarni Arystotelesa jeżowca.

Pin
Send
Share
Send