Szkarłupnie

Szkarłupnie
Echinodermata
Klein, 1734
Przedstawiciele szkarłupni: rozgwiazdy i jeżowce
Systematyka
Domena	eukarionty
Królestwo	zwierzęta
Nadtyp	wtórouste
Typ	szkarłupnie
Systematyka w Wikispecies
Multimedia w Wikimedia Commons

Jeżowiec

Rozgwiazda

Liliowiec

Wężowidło

Strzykwa

Szkarłupnie (Echinodermata) (z gr. echinos – jeż + derma – skóra) – typ halobiontycznych, bezkręgowych zwierząt wtóroustych (Deuterostomia) o wtórnej symetrii pięciopromiennej. Charakteryzują się wapiennym szkieletem wewnętrznym oraz obecnością unikalnego wśród zwierząt układu ambulakralnego pełniącego funkcję lokomocyjną, dotykową, a częściowo wydalniczą i oddechową. Najstarsze skamieniałości szkarłupni znane są z osadów dolnego kambru. Większość z nich prowadzi osiadły tryb życia, choć niektóre są biernie przenoszone przez wodę. Nie występują wśród nich formy pasożytnicze.

Występowanie

Z reguły ciepłe wody morskie o pełnym zasoleniu, głównie strefa denna. Tylko nieliczne wężowidła i niektóre strzykwy przystosowały się do życia w wysłodzonych wodach morskich oraz w wodach słonawych. W zachodniej części Morza Bałtyckiego sporadycznie spotykana jest rozgwiazda czerwona i wężowidło białawe. Szkarłupnie zasiedlają strefy przybrzeżne oraz wody głębokie do 7000 m

Pochodzenie i ewolucja

• najstarsze szczątki datowane są na dolny kambr
• ich przodkami prawdopodobnie były robakokształtne mające wtórną jamę ciała (celomę) podzieloną na segmenty
• po przejściu do osiadłego trybu życia utraciły symetrię dwuboczną
• większość szkarłupni wymarła pod koniec paleozoiku
• najstarszą gromadą, która przetrwała z tamtego okresu są liliowce

Cechy charakterystyczne

• pięciopromienna symetria (wtórna), ewolucja regresywna
• brak głowy u dorosłych osobników
• larwy typu dipleuruli (zmodyfikowana trochofora), mają różny wygląd i nazwy, np. u rozgwiazd – bipinaria, u strzykw – auricularia, u jeżowca – pluteus (zawsze dwuboczna symetria)
• wewnętrzny szkielet wapienny (pochodzenia mezodermalnego) tworzący na powierzchni ciała kolce i igły
• układ wodny (ambulakralny), szkielet hydrostatyczny
• układ krwionośny otwarty (zwany hemalnym), brak serca
• prymitywny układ nerwowy
• posiadają nóżki ambulakralne
• rozdzielnopłciowość
• brak układu wydalniczego
• duża zdolność regeneracji

Pokrycie ciała

Ciało szkarłupni od zewnątrz pokrywa orzęsiony nabłonek komórkowy (syncytialny). Pod nim znajduje się tkanka łączna (dermis). Pod nią często jest warstwa mięśni. Od wewnątrz ścianę ciała wyściela orzęsiony nabłonek perytonealny.

Układ nerwowy i narządy zmysłów

W układzie nerwowym szkarłupni nie występują ośrodki nadrzędne – zwoje. Układ ten składa się z trzech części połączonych siecią komórek:

• ektoneuralnej

Znajduje się na stronie oralnej (gębowej) i ma znaczenie czuciowe.

• hiponeuralnej

Znajduje się na stronie oralnej pod tkanką łączną. Unerwia ścianę ciała, nóżki ambulakralne i układ krwionośny. Część ta nie występuje u strzykw.

• endoneuralnej

Znajduje się na stronie aboralnej w nabłonku perytonealnym. Jej funkcją jest unerwianie mięśni łączących elementy szkieletowe w promieniach ambulakralnych.

Narządy zmysłów szkarłupni są słabo wykształcone. Jeżowce posiadają prymitywne oczka i statocysty; rozgwiazdy – tylko oczka; strzykwy – tylko statocysty.

Jama ciała

Jama ciała szkarłupni składa się z trzech woreczków celomatycznych:

• procelu (aksocelu)
• mezocelu (hydrocelu)
• metacelu (somatocelu)

Rozmnażanie

Rozgwiazdy i wężowidła rozmnażają się wegetatywnie lub płciowo. U lilowców, jeżowców, kołonic i strzykw występuje tylko rozmnażanie płciowe. Niektóre strzykwy i kołonice są żyworodne, reszta jest jajorodna.

Są zwierzętami rozdzielnopłciowymi, bez zaznaczonego dymorfizmu płciowego. Zapłodnienie zawsze jest zewnętrzne, a rozwój złożony. Mają planktoniczną larwę o dwubocznej symetrii ciała.

Systematyka

Klasyfikacja szkarłupni ma długą historię. Karol Linneusz zaliczał je do mięczaków, które z kolei sklasyfikował jako poddział robaków (Vermes). W 1734 Jakob Theodor Klein wyłonił je jako odrębną grupę (takson), którą nazwał Echinodermata. Jean-Baptiste de Lamarck włączył Echinodermata do zwierząt o budowie promienistej (Radiata), gdzie pozostały do 1854 roku, kiedy Rudolph Leuckart podniósł je do rangi typu (phylum).

Do szkarłupni zaliczono około 7000 gatunków żyjących współcześnie oraz 13 000 wymarłych. Na podstawie morfologii zewnętrznej i wykształcenia układu ambulakralnego gatunki żyjące współcześnie grupowane są w 5 gromadach, czasami grupowanych w 2 podtypach:

• Pelmatozoa – nóżkowce:
  • Crinoidea – liliowce
  • †Blastoidea – pączkowce
  • †Cystoidea – pęcherzowce
  • †Edrioasteroidea
• Eleutherozoa – beznóżkowce:
  • Echinoidea – jeżowce
  • Ophiuroidea – wężowidła
  • Holothuroidea – strzykwy
  • Asteroidea – rozgwiazdy
  • †Somasteroidea

Przy uwzględnieniu taksonów wymarłych wyróżniany jest jeszcze podtyp:

• †Homalozoa – gładce

obejmujący wymarłe gatunki asymetryczne, bez śladów symetrii promienistej.

Odkryte w 1986 kołonice (Peripoda) były początkowo wyróżniane pod nazwą Concentricycloidea jako kolejna gromada szkarłupni. W 2006 Christopher Mah zaliczył je na podstawie szczegółowych badań morfologicznych, kladystycznych i molekularnych do rozgwiazd.

Znaczenie

• jako bioindykatory – ich obecność wskazuje czyste wody,
• mogą niszczyć rafy koralowe – korona cierniowa (Acanthaster plancki) zagraża Wielkiej Rafie Barierowej,
• w gospodarce człowieka – poławiane w celach kulinarnych (trepang), stosowane w medycynie chińskiej, jako afrodyzjaki, suplementy żywnościowe; w przemyśle farmaceutycznym stanowią źródło substancji bioaktywnych.

Bibliografia

1. Biologia. Multimedialna encyklopedia PWN Edycja 2.0. pwn.pl Sp. z o.o., 2008. ISBN 978-83-61492-24-5. 
2. Czesław Jura: Bezkręgowce : podstawy morfologii funkcjonalnej, systematyki i filogenezy. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007. ISBN 978-83-01-14595-8. 
3. Mały słownik zoologiczny. Bezkręgowce. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1984. ISBN 83-214-0428-6.