Corso di Zoologia e lab - A.A. 2008-09
ECHINODERMATA
Prof. Gianluca Polese
Università degli Studi di Napoli
Dipartimento di Biologia Strutturale ed Applicata
Via Cinthia, MSA, 80126 Napoli
E-mail: [email protected]
greco: echînos = riccio + dérma = pelle.
6000 specie note. Dimensioni moderate mediamente di
pochi cm. L’oloturia (Synapta maculata) arriva a 2 m di
lunghezza. Alcune stelle marine misurano 80 cm
(Phycnodia helianthoides).
• Deuterostomi.
• Simmetria pentaraggiata, larve bilaterale.
• Triblastici.
• Ametamerici.
• Celoma complesso.
Diagnostica
• Aspetto corporeo variabile.
• Superficie del corpo divisa in 5 aree visibili per la
presenza di pedicelli ambulacrali.
• Aspetto coriaceo talvolta con spine esterne.
• Corpo globulare, spesso con 5 o più appendici in
disposizione pentamera.
Organismi rappresentativi
Stelle e ricci di mare, stelle serpentine, gigli di mare,
cetrioli di mare.
La classificazione è piuttosto complessa.
Tradizionalmente sono suddivisi in 5 classi:
Asteroidea (stelle di mare): corpo con disco centrale da cui si
dipartono di regola 5 braccia.
Echinoidea (ricci di mare): forma globosa con aculei mobili.
Holothuroidea (cetrioli di mare): corpo allungato, boca anteriore
contornata da tentacoli retrattili.
Ophiuroidea (stelle serpentine): disco centrale con 5 braccia
articolate, spesso ramificate.
Crinoidea (crinoidei): appaiono simili a fiori; sessili con peduncolo o
senza (anche liberi). Corpo caliciforme con braccia ramificate.
STRUTTURA
STRUTTURA
La struttura degli echinoidei.
STRUTTURA
La struttura degli echinoidei.
La struttura degli asteroidei.
STRUTTURA
La struttura degli echinoidei.
La struttura degli asteroidei.
La struttura degli ofiuroidei.
STRUTTURA
La struttura degli echinoidei.
La struttura degli asteroidei.
La struttura degli ofiuroidei.
La struttura degli oloturoidei.
STRUTTURA
La struttura degli echinoidei.
La struttura degli asteroidei.
La struttura degli ofiuroidei.
La struttura degli oloturoidei.
La struttura dei crinoidei.
METABOLISMO
• Scarse esigenze metaboliche.
ALIMENTAZIONE E NUTRIZIONE
• Alimento vario. Spesso detritivori. Raschiatori di alghe (echinoidei con
lanterna di aristotele). Alimentazione con substrato (alcune oloturie) e
filtrazione (crinoidei e oloturie). Carnivori (asteroidei), meccanismo
predatorio su bivalvi.
• Sistema digerente completo (alcuni asteroidei e ofiuroidei privi di
intestino e ano). Ramificazione e ciechi, muscoli inseriti sullo stomaco
(asteroidei).
SCAMBI GASSOSI
• Avvengono prevalentemente attraverso la superficie corporea (es.
pedicelli ambulacrali).
• Papule (es. asteroidei).
• Polmoni acquiferi (es. oloturoidei).
SISTEMI DI TRASPORTO INTERNO
•
Il celoma primario (derivante dal blastocele) persiste e da origine al
sistema emale: funzione non chiara, forse primitivo sistema
circolatorio (emociti negli oloturoidei forse per trasporto ossigeno).
•
Il celoma secondario da origine ai sistemi:
• Periviscerale: la cavità più ampia in cui sono contenuti gli organi (ridotto
in ofiuroidei e crinoidei).
• Periemale: piccoli spazi che sono in rapporto con i sistemi emale e
nervoso e con le gonadi.
• Acquifero: sistema in cui circola praticamente acqua di mare ed è relativo
alla locomozione e manipolazione.
•
I liquidi sono mossi da ciglia.
•
Sistemi acquifero, emale e periemale.
•
Il sistema acquifero asteroidei.
OSMOREGOLAZIONE ED ESCREZIONE
• Isotonici (eccetto rari casi). La regolazione ionica è un fenomeno
cellulare.
• Escrezione attraverso la superficie corporea a livello dei pedicelli
ambulacrali. Anche papule e polmoni acquiferi.
TEGUMENTO E SISTEMI DI SOSTEGNO
• Endosceletro costituito da ossicoli (che spesso formano spine).
• Le pedicellarie sono strutture specializzate per la difesa da organismi
colonizzatori (anche predazione per alcune stelle marine). Quelle di molti
echinoidei contengono ghiandole velenigene che secernono sostanze
tossiche e paralizanti.
MOVIMENTO E LOCOMOZIONE
Movimenti lenti. Sono presenti strati muscolari sotto il derma e intorno
al celoma. Più o meno sviluppati nei vari gruppi (assenti negli
echinoidei, più sviluppati negli ofiuroidei). Alcune oloturie scavano,
raramente nuotano. Pedicelli.
COORDINAZIONE NERVOSA
Sistema nervoso: anello nervoso periesofageo, nervi radiali e rete
sottocutanea.
COORDINAZIONE ENDOCRINA
Poco nota. Forse sostanze chimiche promuovono l’aggregazione degli
individui durante la riproduzione.
PERCEZIONE SENSORIALE
Limitata. Ocelli e statocisti.
Riproduzione asessuale
• Frammentazione.
• Ottime capacità rigenerative (autotomia).
Riproduzione sessuale
• Dioici (tranne qualche eccezione).
• Gonadi in disposizione pentamera lungo i solchi
ambulacrali, sboccano con gonopori di regola sulla
superfice aborale.
• Fecondazione esterna. Alcune specie incubano le uova
fecondate (superficie corporea o stomaco).
• Larve varie echinodermi. Filtratrici. Plactoniche.
Ecologia
• Esclusivamente marini, fino a 12000 m.
• Regolano efficacemente la crescita delle alghe sulle
barriere coralline (alcuni echinoidei), ma sono anche
dannosi: Acanthaster planci si alimenta di polipi di
madrepore danneggiando le scogliere.
• Oloturie e ofiure commensali di spugne e coralli.
• Piccoli pesci tropicali vivono nell’intestino posteriore delle
oloturie durante il giorno, uscendo la notte per alimentarsi.
• Molti organismi (protozoi, platelminti, nematodi,
gasteropodi parassiti) vivono da in o su echinodermi, ma
poco si conosce riguardo queste relazioni ospite-simbionte.
Ecologia
• Esclusivamente marini, fino a 12000 m.
• Regolano efficacemente la crescita delle alghe sulle
barriere coralline (alcuni echinoidei), ma sono anche
dannosi: Acanthaster planci si alimenta di polipi di
madrepore danneggiando le scogliere.
• Oloturie e ofiure commensali di spugne e coralli.
• Piccoli pesci tropicali vivono nell’intestino posteriore delle
oloturie durante il giorno, uscendo la notte per alimentarsi.
• Molti organismi (protozoi, platelminti, nematodi,
gasteropodi parassiti) vivono da in o su echinodermi, ma
poco si conosce riguardo queste relazioni ospite-simbionte.
Ofiura commensale su una
Dendronephtya
Ofiura commensale su una
Dendronephtya
Arthropoda
Mollusca
Chordata
Platyhelminthes
Nematoda
Annelida
Porifera
Echinodermata
Other
Other protozoans
Apicomplexa
Ciliophora
Il numero di specie non è molto elevato,
tuttavia rappresentano un importante
gruppo tassonomico inserito lungo il ramo
dei deuterostomi.
Arthropoda
Mollusca
Chordata
Platyhelminthes
Nematoda
Annelida
Porifera
Echinodermata
Other
Other protozoans
Apicomplexa
Ciliophora
Il numero di specie non è molto elevato,
tuttavia rappresentano un importante
gruppo tassonomico inserito lungo il ramo
dei deuterostomi.
Arthropoda
Mollusca
Chordata
Platyhelminthes
Nematoda
Annelida
Porifera
Echinodermata
Other
Other protozoans
Apicomplexa
Ciliophora
A: ano; B: bocca; P: pedicelli ambulacrali; S: spine
Gli echinodermi possono assumere una
forma stellata, globulare, vermiforme, a
barilotto o a forma di fiore.
A: ano; B: bocca; P: pedicelli ambulacrali; S: spine
Gli echinodermi possono assumere una
forma stellata, globulare, vermiforme, a
barilotto o a forma di fiore.
I protostomi sono animali
in cui dal blastoporo
deriva la bocca (es.
anellidi, artropodi e
molluschi).
I protostomi sono animali
in cui dal blastoporo
deriva la bocca (es.
anellidi, artropodi e
molluschi).
I protostomi sono animali
in cui dal blastoporo
deriva la bocca (es.
anellidi, artropodi e
molluschi).
Nei deuterostomi il
blastoporo non diventa
bocca, in alcuni diventa ano.
La bocca si apre
secondariamente in un altro
punto (echinodermi e
cordati).
I protostomi sono animali
in cui dal blastoporo
deriva la bocca (es.
anellidi, artropodi e
molluschi).
Nei deuterostomi il
blastoporo non diventa
bocca, in alcuni diventa ano.
La bocca si apre
secondariamente in un altro
punto (echinodermi e
cordati).
I protostomi sono animali
in cui dal blastoporo
deriva la bocca (es.
anellidi, artropodi e
molluschi).
Nei deuterostomi il
blastoporo non diventa
bocca, in alcuni diventa ano.
La bocca si apre
secondariamente in un altro
punto (echinodermi e
cordati).
Negli organismi a simmetria pentaraggiata
cinque piani perpendicolari tra loro,
passanti per l’asse centrale (oro-aborale)
dividono l’individuo in metà speculari.
ATTENZIONE
La simmetria degli
echinodermi è una
simmetria raggiata
secondaria.
Allo stadio larvale
gli organismi hanno
simmetria bilaterale.
La simmetria
raggiata è acquisita
successivamente.
ATTENZIONE
La simmetria degli
echinodermi è una
simmetria raggiata
secondaria.
Allo stadio larvale
gli organismi hanno
simmetria bilaterale.
La simmetria
raggiata è acquisita
successivamente.
Acodontaster sp.
Notasterias armata
Arbacia sp.
Allocentrotus fragilis
Diadema setosum
Paracentrotus lividus
Strongylocentrotus purpuratus
Eurypatagus ovalis
Spatangus purpureus
Spatangus purpureus
Amphgymnas bahamensis
Ekmocucumis steineni
Sjogurka sp.
Sjogurka sp.
Ophionotus victoriae
forma
globosa
con
aculei
mobili
forma
globosa
con
aculei
mobili
REGIONE ORALE
Bocca
Ano
REGIONE ABORALE
Madreporite
Gonoporo
forma
globosa
con
aculei
mobili
REGIONE ORALE
Bocca
Ano
REGIONE ABORALE
Madreporite
Aculeo
Gonoporo
forma
globosa
con
aculei
mobili
Teca
Piastra
REGIONE ORALE
Pedicelli ambulacrali
Bocca
Ano
REGIONE ABORALE
Madreporite
Aculeo
Gonoporo
forma
globosa
con
aculei
mobili
Teca
Piastra
REGIONE ORALE
Pedicelli ambulacrali
Bocca
Corpo con disco centrale da cui si
dipartono di regola 5 braccia.
Pedicelli
ambulacrali
Bocca
aborale
superficie
orale
Spine
Branchia dermale
Pedicellaria
Ossicoli
Ciechi pilorici
Celoma
Gonade
Pedicello
Gonoporo
REGIONE ABORALE
Ano
Madreporite
Disco centrale
Braccio
REGIONE ORALE
Bocca
Gonoporo
REGIONE ABORALE
Ano
Madreporite
Disco centrale
Braccio
REGIONE ORALE
Bocca
disco centrale con
5 braccia articolate,
spesso ramificate
REGIONE ABORALE
Disco centrale
Braccio
Bocca
Madreporite
REGIONE ORALE
Gonoporo
disco centrale con
5 braccia articolate,
spesso ramificate
REGIONE ABORALE
Disco centrale
Braccio
Bocca
Madreporite
REGIONE ORALE
Gonoporo
Tentacoli
Madreporite
Pedicelli
Ano
Bocca
Gonoporo
corpo allungato, bocca
anteriore contornata da
tentacoli retrattili.
Tentacoli
Madreporite
Pedicelli
Ano
Bocca
Gonoporo
corpo allungato, bocca
anteriore contornata da
tentacoli retrattili.
Tentacoli
Peduncolo
appaiono simili a fiori; sessili con peduncolo
o senza (anche liberi). Corpo caliciforme con
braccia ramificate.
Tentacoli
Peduncolo
appaiono simili a fiori; sessili con peduncolo
o senza (anche liberi). Corpo caliciforme con
braccia ramificate.
Bocca
Ano
Tentacoli
Cirri
La maggior parte degli echinoidei è erbivora. Essi raschiano le alghe dal
fondo attraverso questo complesso apparato di alimentazione che
circonda la cavità boccale e la faringe.
Dentelli
Muscoli
La lanterna di Aristotele ha simmetria raggiata ed è provvista di denti
mobili. Le varie parti sono mosse da un complesso sistema di muscoli.
Dentelli
Muscoli
La lanterna di Aristotele ha simmetria raggiata ed è provvista di denti
mobili. Le varie parti sono mosse da un complesso sistema di muscoli.
Dentelli
Muscoli
Ciglia
Branchia
dermale
Ciglia
Branchia
dermale
Si tratta di prolungamenti della
cavità del corpo, efficaci come
siti per la diffusione
Ciglia
Branchia
dermale
Si tratta di prolungamenti della
cavità del corpo, efficaci come
siti per la diffusione
Muscoli
cloacali
Polmoni
acquiferi
Cloaca
Muscoli
cloacali
Polmoni
acquiferi
Cloaca
Sono gli unici ad avere queste
strutture ramificate che pescano
nel celoma per gli scambi
gassosi
Muscoli
cloacali
Polmoni
acquiferi
Cloaca
Sono gli unici ad avere queste
strutture ramificate che pescano
nel celoma per gli scambi
gassosi
Sistema acquifero
Madreporite
Canale petroso
Canale anulare
Corpi di
Tiedemann
Canale radiale
Canale laterale
Vescicole
di Poli
Pedicello
ambulacrale
Ampolla
Sistema acquifero
Madreporite
Canale petroso
Canale anulare
Corpi di
Tiedemann
Canale radiale
Canale laterale
Vescicole
di Poli
Pedicello
ambulacrale
Ampolla
Sono presenti degli ossicoli come elementi scheletrici
(CaCO3) prodotti dal derma. Questi ultimi sono ricoperti da
epidermide sottile ciliata e connettivo sottostante. Spine
sporgenti dagli ossicoli.
epid
.
spine
derma
branchia
dermale
ossicoli
ossicoli
Asteroidea (star fish)
Branchia dermale
Spine
(non mobili)
Pedicellaria
Ossicoli
Ciechi pilorici
Gonade
Pedicello
Celoma
Echinoidea
Tubercoli
mammelonari
Echinoidea
Tubercoli
mammelonari
Spine
Branchia
dermale
Pedicellaria
Spine
Branchia
dermale
Disposizione
radiale del SN.
Rete nervosa.
Scarsa
centralizzazione.
Anello nervoso
intorno al canale
alimentare
Nervi radiali.
Disposizione
radiale del SN.
Rete nervosa.
Scarsa
centralizzazione.
Anello nervoso
intorno al canale
alimentare
Nervi radiali.
Ampolla
valvola
Canale laterale
Parete del
corpo
Muscoli
retrattori
Ventosa
Ampolla
valvola
Canale laterale
Parete del
corpo
Muscoli
retrattori
Ventosa
La contrazione dei muscoli nella parete dell’ampolla spinge l’acqua nel
pedicello facendo si che esso spinga contro il substrato. Una valvola
limita il reflusso di liquido nel canale radiale.
Movimento dei pedicelli ambulacrali
Movimento dei pedicelli ambulacrali
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
0
Rigenerazione
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
0
Rigenerazione
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
0
Rigenerazione
Riproduzione
RIPRODUZIONE ASESSUALE E RIGENERAZIONE
Sono due fenomeni difficili da definire inequivocabilmente. In generale se alla
fine del fenomeno il numero d’individui non varia si tratterà di una
rigenerazione, se invece aumenta parleremo di riproduzione.
0
Rigenerazione
Riproduzione
Gonade
Gonade
Gonade
Gonade
Symmetry…….
Simmetria bilaterale……….stadi larvali
Echinopluteus
Brachiolaria
Ophiopluteus
Auricularia
Doliolaria
