Echinoderm

Echinoderm Definitie

Echinoderm is een lid van het phylum Echinodermata dat een aantal mariene organismen bevat die herkenbaar zijn aan hun vijfkamerige radiale symmetrie, kalkhoudend endoskelet, en een watervatenstelsel dat hun kleine podia helpt te bedienen. Podia zijn kleine uitsteeksels van vlees die worden bediend door waterdruk en spieren, en gecontroleerd door het zenuwstelsel van het stekelhuidje. Het kalkhoudend endoskelet bestaat uit vele kleine plaatjes die elkaar onder de huid overlappen en zo een pantser en een structurele vorm voor de organismen vormen. Voorbeelden van stekelhuidigen zijn zeesterren, zandvangers, broze sterren, zee-egels en zeekomkommers. Er zijn ongeveer 7.000 stekelhuidigen soorten, en ze kunnen variëren van minder dan een centimeter tot meer dan drie meter in diameter.

Kenmerken stekelhuidigen

Een volwassen stekelhuidhuidige is radiaal symmetrisch, wat betekent dat hun lichaamsdelen zich vanuit de mond naar buiten uitstrekken. Een stekelhuidige heeft meestal 5 delen, waardoor ze pentamerous zijn. Vreemd genoeg zijn stekelhuidwormlarven bilateraal symmetrisch en moeten ze overgaan op radiale symmetrie. Typisch is dat de mond omgeven is door een centrale schijf, die naar buiten toe uitmondt in groeven waarin rijen podia zijn ondergebracht. Deze groeven worden ambulacrale groeven genoemd en kunnen uitmonden in individuele poten zoals bij een zeester, of kunnen eenvoudige spleten zijn zoals bij een zanddollar. Het endoskelet van een stekelhuidje bestaat uit afzonderlijke stukjes, de zogenaamde gehoorbeentjes. De gehoorbeentjes zijn bedekt met epidermis, of huid. Bij sommige stekelhuidigen, zoals de zanddollar en de zee-egel, vormen de gehoorbeentjes een stijf pantser, dat een test wordt genoemd. Aan de andere kant van het spectrum hebben zeekomkommers heel weinig gehoorbeentjes en zijn ze van elkaar gescheiden. Deze gehoorbeentjes kunnen ook samensmelten om verschillende structuren te vormen, zoals de broze stekels van de zee-egel.

Het watervatenstelsel is een essentieel onderdeel van de echinoderm-biologie. Hoewel het systeem verschilt in de verschillende klassen stekelhuidigen, is de basiswerking hetzelfde. Het systeem bestaat uit een reeks vloeistofvoerende buisjes die in een ringvormige structuur overal in het organisme met elkaar in verbinding staan. Het systeem staat in verbinding met de podia, en kan worden gebruikt om deze met vloeistof te vullen, waardoor de podia langer en stijver worden. Dit gebeurt door een reeks zakjes en spieren in het ringkanaal, de zijkanalen en de Polian blaasjes, waarvan er enkele te zien zijn in de afbeelding hieronder.

Echinodermen gebruiken dit unieke systeem voor een aantal levenswijzen. De podia kunnen worden gebruikt als voeten, om op een gecoördineerde manier te bewegen en het stekelhuidje te leiden. De podia kunnen ook worden gebruikt om zich vast te houden aan het substraat, kleine stenen ter bescherming, of een aantal voorwerpen om te gebruiken als camouflage. Sommige stekelhuidigen zijn sessiele filtervoeders, terwijl andere actief op hun prooi jagen. Terwijl sommige filteraars hun voedsel naar hun mond leiden, staan zeesterren erom bekend dat ze hun maag buiten hun lichaam duwen om zich met hun prooi te voeden. Andere stekelhuidigen hebben een complexe mondstructuur, bekend als de lantaarn van Aristoteles, waarin zich tanden bevinden waarmee ze algen van het oppervlak van rotsen kunnen bijten en schrapen.

E stekelhuidigen hebben over het algemeen een eenvoudig bloedsomloop- en zenuwstelsel, dat door hun lichaam cirkelt. Hun hemelsysteem staat open voor de omgeving en maakt gasuitwisseling mogelijk via een reeks kanalen door het hele lichaam. Het zenuwstelsel bestaat uit een ring van zenuwen die met alle delen van het organisme in verbinding staan. Men denkt dat dit een stekelhuidige helpt om met alle richtingen waarin hij zich bevindt in gelijke mate te interageren, waardoor de voordelen van zijn radiale symmetrie maximaal worden benut.

E stekelhuidige voortplanting

E stekelhuidigen planten zich gevarieerd en vaak complex voort. De meeste stekelhuidigen planten zich geslachtelijk voort, terwijl van enkele soorten bekend is dat zij zich ongeslachtelijk of via knopvorming voortplanten. De meeste soorten zijn tweehuizig, of hebben twee afzonderlijke geslachten, terwijl andere soorten tweeslachtig zijn en elk individu beide geslachtsorganen draagt. In beide gevallen worden de geslachtscellen van een stekelhuidige ontwikkeld in de genitale sinus, die een aantal vormen kan aannemen. Veel soorten zenden hun gameten vervolgens uit in het milieu. Gameten die elkaar met succes vinden en bevruchten, vormen een nieuwe larve.

Deze nieuwe larve, die vrijwel microscopisch klein is, zwemt en lift mee op de stromingen naar een gunstige plaats op de oceaanbodem. Tijdens een complexe metamorfose verandert de larve haar lichaamsbouw van bilateraal symmetrisch in radiaal symmetrisch. Dit houdt in dat de mond en de anus worden verplaatst, en dat vele andere lichaamsdelen intern worden herschikt. Als deze overgang voltooid is, gaat het stekelhuidje een leven leiden waarin het zich voedt op de oceaanbodem. In gebieden waar de overlevingskans van larven gering is, kan een stekelhuidige broeden en voor zijn larven zorgen voordat ze worden vrijgelaten. In poolwateren en diepzeegebieden zorgt dit ervoor dat meer larven volwassen worden.

Voorbeelden van stekelhuidigen

Zeesterren

Zeesterren behoren tot de meest ambulante, of mobiele, stekelhuidigen. Zeesterren, of zeesterren, gebruiken hun vele podia om langzaam over de meeste oppervlakken te kruipen. Zeesterren zijn voornamelijk roofdieren en voeden zich met ongewervelde dieren en andere stekelhuidigen zoals zee-egels. Zeesterren bewegen over hun prooi heen, en spreiden dan hun maag over hun prooi uit. De verteringsenzymen in de maag beginnen onmiddellijk met het verteren van het organisme, en de zeester omringt de prooi tot deze grotendeels is opgelost. Dan keert hij zijn maag terug en zuigt alle voedingsstoffen op. Zeesterren lijken langzaam te bewegen, maar op time-lapse video’s is te zien hoe zeesterren in de loop van vele dagen of uren op hun prooi jagen. Zeesterren behoren tot de klasse Asteroidea. Een algemeen schema van een zeester is hierboven te zien in het gedeelte “Kenmerken van stekelhuidigen”.

Zee-egels

Zee-egels zijn een soort stekelhuidigen die tot de klasse Echinoidea behoren. Deze dieren hebben een harde test, of schelp, die hun lichaam omgeeft. De schaal is bedekt met een dunne opperhuid, of huid. Uit deze schaal steken talrijke stekels en buisvoeten, die de zee-egels gebruiken als bescherming en voor hun voortbeweging. Urchins voeden zich met een geavanceerde mondstructuur, bekend als de lantaarn van Aristoteles, die een aantal schrapende tanden bedient. Zee-egels voeden zich voornamelijk met algen en bacteriën die zij van de rotsen kunnen schrapen waarin zij hun huis maken. Een algemeen schema van de zee-egel is hieronder te zien. Merk op hoe het watervatenstelsel nog aanwezig is, evenals de radiale symmetrie rond de mond.

Zee-komkommers

Zee-komkommers, behorend tot de klasse Holothuroidea, behoren misschien wel tot de meest bizarre van de stekelhuidigen. Omdat ze niet de traditionele vijfamerige symmetrie hebben van de andere leden van dit fylum, lijken zeekomkommers op een monsterlijke groente die in een geheim laboratorium is gemaakt. In feite zijn ze rechtstreeks verwant aan zeesterren en maken ze gebruik van hetzelfde watervatenstelsel en hetzelfde endoskelet. Het endoskelet van zeekomkommers bestaat nog steeds uit kalkhoudende gehoorbeentjes. Bij zeekomkommers liggen die ver uit elkaar, en zijn ze met elkaar verbonden door spieren en andere bindweefsels. Dit geeft zeekomkommers het vermogen hun lichaam te buigen en te wiebelen. Dit gedrag wordt gebruikt om zich regelmatig te verplaatsen, zich te voeden en aan roofdieren te ontsnappen. Zeekomkommers stoten meestal een reeks kleverige draden uit, die voedsel opvangen en in de mond worden teruggezogen om te worden schoongemaakt. De meeste zeekomkommers hebben dus een bentische, sessiele, filter-voedende levensstijl aangenomen. Hieronder zie je een zeekomkommer die wordt omgedraaid, waardoor de buisvoeten zichtbaar worden die uit de ambulacrale groef steken.

Quiz

1. Er zijn duizenden verschillende soorten stekelhuidigen in de oceaan, maar waarom zijn er geen aan land?
A. Ze hebben geen prooi op het land
B. Ze zouden op land niet kunnen ademen
C. Ze zouden zich op het land niet kunnen voortbewegen

2. Tijdens het snorkelen ziet u een zeester recht boven een zee-egel. Bij nadere inspectie zie je dat een vlies dat van de zeester afkomt, de zee-egel omgeeft. Wat gebeurt er?
A. De twee soorten vechten
B. De zeester eet de zee-egel op
C. De zee-egel scheidt het membraan af om zichzelf te beschermen

3. Echinodermen zijn deuterostomen die tijdens hun ontwikkeling een radiale kloof vertonen. Zij kunnen ook gemakkelijk in een laboratorium worden gereproduceerd en bestudeerd. Welk wetenschappelijk vakgebied gebruikt ze als een belangrijke groep dieren om te bestuderen?
A. Ontwikkelingsbiologie
B. Moleculaire biologie
C. Ecologie