MOD DE HRANIRE LA ECHINODERME

MOD DE HRANIRE LA ECHINODERME

INTRODUCERE.

Zoologia nevertebratelor este o ramura a biologiei care se ocupa cu studiul animalelor lipsite de coloana vertebrala, grup care reprezinta cea mai mare parte a vietuitoarelor de pe Pamant, atat ca numar de specii cat si ca numar de grupe taxonomice. Importanta deosebita a zoologiei in general - ca si a botanicii - a revenit in atentia specialistilor dupa o perioada de cateva decenii in care atentia lumii stiintifice a fost atrasa de cateva ramuri "de varf" ale biologiei, deosebit de spectaculoase sub aspectul descoperirilor - genetica, biologia celulara si moleculara, biofizica, ecologia.

Nevertebratele sunt membre ale Regnului Animalia, caracterizate prin lipsa unei coloane vertebrale si a unui endoschelet osos. Ele au sisteme de organe slab dezvoltate. Unele nevertebrate au un exoschelet, iar altele au corpul moale, fara schelet. Reprezentantii acestei specii ii intalnim in toate mediile de trai, in special cel acvatic si subteran. Nevertebratele la randul lor se impart in: spongieri, celenterate, viermi, moluste,artropode, echinoderme. In lume sunt cunoscute peste 1.200.000 de specii de nevertebrate.

Increngatura Echinodermata cuprinde un grup de animale marine foarte vechi (sunt cunoscute ca fosile inca din ordovician), bentale in cea mai mare parte, cu simetrie radiara alterata adesea de elemente de simetrie bilaterala, caracterizate prin prezenta unor structuri si organe unice printre vietuitoarele actuale. Echinodermele sunt metazoare celomate, deuterostomiene.

Grupul are o vechime mare, iar unii specialisti opineaza chiar ca unele forme ale faunei precambriene de tip Ediacara care au trasaturi care amintesc de echinodermele bentale (ex. Tribrachidium), ar putea fi precursori ai echinodermelor. Insa, aceste forme dintre vendobionte nu poseda o caracteristica de baza a echinodermelor, si anume structurile calcaroase din derm. Echinodermele au reprezentat in perioada paleozoica unul din cele mai infloritoare grupe de organisme. Destul de deosebite de formele actuale, tipurile paleozoice erau diversificate. Unele dintre ele semanau in linii mari cu crinoideele sau echinoideele actuale, insa cea mai mare parte erau reprezentantii unor grupe deosebite - unele extrem de dificil de incadrat.

In prezent grupul este in regres, fiind cunoscute doar 5 500 de specii fata de miile de specii fosile.

Din punct de vedere sistematic, echinodermele se impart in cinci clase actuale - Crinoidea, Asterioidea, Ophiuroidea, Echinoidea, Holothurioidea - si alte cateva fosile.

Echinodermele sunt in general animale unisexuate, rareori hermafrodite (Synapta).Cat priveste inrudirea lor cu procordatele si deci cu vertebratele nu se poate spune inca daca echinodermele sunt stramosii acestora, dar se poate spune ca echinodermele sunt inrudite cu organisme care au dat nastere atat euteropneustelor, cat si cordatelor.

CAPITOLUL I

CARACTERISTICI FIZICO-CHIMICE

MECANISME DE APÃRARE
LA NEVERTEBRATE

Desi nu au sistem limfoid, nevertebratele recunosc si raspund la substantele nonself, la fel de eficient ca si vertebratele. La ele functioneaza o diversitate de mecanisme, unele fiind inductibile. Raspunsul este de scurta durata si nu are specificitate fata de agentul infectios patogen. Raspunsul imun al nevertebratelor se aseamana calitativ cu cel inascut al vertebratelor mediat de celulele fagocitare si de moleculele neimunoglobulinice.

La nevertebrate, apararea organismului este asigurata de bariere fizico-chimice complexe: secretia mucoasa care acopera corpul celenteratelor, anelidelor, molustelor si protocordatelor, omoara potentialii patogeni. Exoscheletul dur al celenteratelor, molustelor, artropodelor, echinodermelor si protocordatelor, formeaza o bariera protectoare eficace fata de agentii infectiosi. Majoritatea nevertebratelor superioare au sistem circulator cu celule albe, denumite hemocite sau celomocite, in functie de natura cavitatii corpului. Lipsesc hematiile.

In mediul intern al nevertebratelor se gasesc fagocite, factori antimicrobieni constitutivi si inductibili cu efect neutralizant si litic, factori de coagulare a macromoleculelor straine. Toate nevertebratele, chiar cele care nu au cavitati ale corpului (spongieri, anemone, viermi lati), au fagocite, uneori de mai multe tipuri. Ca si la vertebrate, fagocitele sunt efectorii raspunsului inflamator, sintetizeaza enzime lizosomale si poseda mecanisme citocide dependente de superoxid.

Reactiile de aparare (repararea tisulara, fagocitoza, reactia de incapsulare)sunt mediate de fagocite si de celulele hemostatice. Ingestia microorganismelor invadatoare este rezultatul actiunii fagocitelor, iar un numar mare de microorganisme si de metazoare parazite este incapsulat de celulele hemostatice si de tip fagocitar. Endoparazitul care patrunde in organismul nevertebratelor este fagocitat, sau daca are dimensiuni prea mari, este incapsulat. Incapsularea este rezultatul unei fagocitoze fruste. Adeseori, endoparazitul incapsulat, este omorat sub actiunea intermediarilor toxici ai unei cascade enzimatice.

La nevertebrate lipsesc limfocitele si moleculele de imunoglobuline, dar acestea sunt compensate de o varietate de factori umorali de aparare: aglutinine, lizozim, bactericidine, enzime lizosomale, factori de imobilizare. La insecte s-au detectat peste 15 tipuri de proteine antibacteriene inductibile in cateva ore dupa injectarea unui antigen.

Nevertebratele nu au proteinele cascadei complementare, dar viermii, insectele, crustaceii contin sistemul profenoloxidazei. Componentele acestui sistem sunt activate de o serie de enzime. La capatul cascadei de activare se formeaza enzima activa fenoloxidaza, cu rol esential in indepartarea substantelor nonself.

Fagocitoza este foarte activa si este stimulata de aglutininele si bactericidinele cu rol de opsonine. Din punct de vedere functional, aglutininele si bactericidinele sunt similare anticorpilor. Acestea sunt lectine, cu rolul de a lega componenta glucidica a glicoproteinelor de pe suprafata celulelor nonself, rezultatul fiind aglutinarea.

Lectinele sunt molecule care au aparut timpuriu in evolutie si sunt ubicvitare: se gasesc la bacterii, plante, nevertebrate si vertebrate. Ele tapeteaza microorganismele invadatoare si au rolul de a le imobiliza, dar au si rol opsonizant, usurand fagocitoza. In functie de specificitatea lor de legare cu glucidele, lectinele sunt foarte diferite.

In corpul gras al insectelor superioare s-au caracterizat circa 100 de peptide antimicrobiene, a caror sinteza rapida este indusa de infectie. Din punct de vedere structural sunt de doua tipuri:

a) peptide ciclice, care contin punti S-S (de exemplu, drosmycina), active fata de bacteriile Gram pozitive si fata de fungi;

b) peptide lineare (cecropine bogate in Gly si Pro), active fata de bacteriile Gram negative.

Componentele celulare si humorale cu functii protectoare mediaza reactii de aparare nespecifice (inascute), fara raspuns accelerat la stimularea antigenica secundara. 

CAPITOLUL II

ISTORICUL SI GENERALITATI.

Asteroideele au cunoscut o evolutie indelungata, iar din cambrian si pana in prezent se poate observa o modificare progresiva a unor structuri. Cea mai evidenta este evolutia placilor calcaroase din derm. Astfel, la formele primitive, placile marginale erau evidente iar bratele erau aplatizate; la formele moderne, aceste placi devin din ce in ce mai mici iar bratele apar cilindrice (marindu-se astfel cavitatea interna, organele interne se pot extinde). De asemenea, papulele (prezente la formele vechi doar pe fata superioara) se pot extinde si pe partile laterale ale bratelor iar respiratia devine mai eficienta. Numarul de picioare ambulacrare si de pedicelarii creste la formele evoluate; la acestea din urma exista pe fiecare brat patru randuri de ambulacre fata de doua la formele primitive.

Echinidele apar in cambrian si se diversifica foarte mult in paleozoic. Primele forme erau de talie mica, dar ulterior apar si specii cu diametru de peste 30 de cm. In timpul carboniferului, sufera o puternica involutie, disparand intregul grup al paleoechinidelor. In mezozoic, grupul prezinta un nou aspect evolutiv, aparand si diversificandu-se forme asemanatoare cu cele actuale.

Paleoechinidele prezentau simetrie radiara, insa unele din caractere le deosebeau de speciile actuale. Astfel, zonele ambulacrare erau despartite de zone interambulacrare formate din mai mult de doua siruri de placi calcaroase, siruri mai numeroase in zona ecuatoriala a animalului. De asemenea placile scheletului nu erau sudate ci doar imbricate, motiv pentru care nu s-au pastrat decat rareori schelete intregi. Unele specii, cum sunt cele ale genului Melonchinus prezinta zonele ambulacrare cu mai mult de doua siruri de placi. Aceste echinoderme primitive erau raspandite larg in marile si oceanele paleozoice iar forma lor era sferica sau usor alungita. Unii sistematicieni considera acest grup ca avand valoare de subclasa - Palaechinoidea.Echinoideele reprezinta cel mai complex grup dintre echinoderme din punct de vedere sistematic. Ca si la celelalte grupe, si in acest caz se intalnesc doua perioade de dezvoltare - una in paleozoic, cand sunt cunoscute circa 10 linii filogenetice, in parte stinse si o a doua in mezozoic, mai exact in cretacic si jurasic, cand apar si se dezvolta mai bine de 14 linii filogenetice cunoscute si in prezent si diversificate ulterior in decursul cretacicului si tertiarului.

Holoturiile sunt animale putin mobile, raspandite mai ales in marile calde. Au destul de putini dusmani naturali. Daca sunt atacati, expulzeza la exterior continutul tuburilor Cuvier, isi pot contracta puternic corpul sau se pot rupe in mai multe bucati, regiunea cefalica regenerand ulterior animalul. Alte specii isi autotomizeaza intestinul, gonadele, organele arborescente si tentaculele pe care le proiecteaza in fata agresorului. Toate aceste organe se refac in libertate; in captiviate animalele mor in urma acestui proces. In interiorul organelor arborescente, cavitatea cloacala sau in celom pot patrunde o serie de vietuitoare marine - pesti, moluste etc - ce sunt astfel protejate de pradatori, fara ca holoturiile sa fie deranjate de aceasta convietuire.

CAPITOLUL III

INCRENGATURA ECHINODERMATA

SUBINCRENGATURA PELMATOZOA

Clasa Crinoidea (crini de mare)

(crinon=crin; eidos=forma)

Crinoidele sunt cunoscute popular sub denumirea de crini-de-mare.

Pedunculul este caracteristic formelor sesile, dar este vestigial sau lipsa la formele libere.El este prevazut cu cirri mici, articulati, aranjati in verticil. Desi la formele nefixate, pedunculul a disparut, cateva inele de cirri persista la capatul aboral al corpului.

Corpul pentamer este globulos si discoidal si inclus intr-o armura de placi calcaroase cu dispozitie simetrica.Corpul lor este format dintr-un calyx scheletic sau theca, tegmenul membranos si un set de brate.

• Metacrinus sp are un habitus mare; prezinta un peduncul de fixare si are brate bifurcate dihotomic la mai multe nivele.

SUBINCRENGATURA ELEUTHERIOZOA

Clasa Asteroidea (stele de mare)

(aster=stea; eidos=forma)

Clasa Asteroidea este formata din stelele-de-mare ce se misca liber.Ele au forma unor stele latite, ale caror brate se intind treptat in discul corporal si se contopesc cu el.Deoarece organele interne(partea intestinala ,glandele sexuale) ajung pana in brate in cazul sectionarii animalului, nu numai corpul are capacitatea de a regenera bratele dar chiar si un singur brat poate completa corpul intreg cu celelalte brate lipsa.Orificiul bucal se gaseste pe partea inferioara si anusul, daca exista, pe partea superioara. Steaua-de-mare comuna este foarte frecventa in Marea Nordului si cei ce se plimba pe litoral pot gasi pe tarm exemplare aruncate la mal de valuri.Alte specii din Marea Nordului sunt Astropecten muelleri,o stea-de-mare acoperita pe partea dorsala cu stelute fine(paxile), precum si steaua solara (Solaster papposus) cu 11-13 brate.La speciile din genul Heliaster numarul bratelor poate ajunge la 40. In Mediterana nu este rara nici steaua purpurie precum si steaua cu brate foarte scurte, aproape pentagonala,Asterina gibbos. Aceasta stea este in mod consecutiv mascul si femela.

Astropecten Aurantiacus este o forma cu 5 brate scurte si late, incadrate de doua randuri de placi marginale, foarte aparente. Picioarele ambulacre sunt dispuse pe 2 siruri. Anusul lipseste. Podiile sunt rudimentare si fara ventuze. Este o forma sapatoare in nisip raspandita in Marea Mediterana.

Solaster sp are 12-15 brate si este raspandita in Marile Nordice.

Heliaster sp are 25-60 brate cu placi marginale rudimentare. Bratele au proprietatea de regenerare. Este raspandita pe coastele sud-americane ale Atlanticului.

• 

Clasa Ophiuroidea (serpi de mare)

(ophis=sarpe; oura=coada; eidos=forma)

Cuprinde eleutherozoare ce au forma de stea dar cu brate lungi, serpentiforme, simple sau subdivizate,bine delimitate de partea centrala discoidala a corpului.Bratele nu cuprind parti ale digestivului si nici organe genitale.

Santurile ambulacre nu sunt deschise ci exista sub forma de canale ambulacre cu dispozitie radiara si ventrala, in lungul bratelor.Podiile sunt mici, fara ampule si au mai mult functie senzoriala. In locomotie nu sunt folosite podiile, ci bratele care biciuiesc apa cu miscari asemanatoare cozii serpilor.

Scheletul intern este discontinuu, formand un invelis rigid doar la nivelul bratelor.

Majoritatea ofiuridelor sunt dioice dar exista si forme hermafrodite. Fecundatia este externa.

Larva caracteristica ce deriva din dipleurula este ophiopluetus, liber inotatoare ce evolueaza in adult.

Ofiuridele sunt animale marine, bentonice, raspandite in toate marile. In Marea Neagra traieste Ophiotrix fragilis.

Clasa Echinoidea (arici de mare)

(echinos=arici; eidos=forma)

Reuneste echinoderme cu corp mai mult sau mai putin globular, turtit sau foarte turtit in sensul axului oral-aboral.Corpul este inclus intr-un endoschelet compact, format din fuziunea unor placi ce poarta spini mobili, de unde si numele popular de arici-de-mare.

Simetria pentaradiara regulata a formelor primitive, devine la cele evoluate, alterata simetrie bilaterala ce se suprapune peste cea pentaradiara ca o adaptare la modul lor de viata. Desi nu au brate, radiile prezinta 5 siruri duble de podii dispuse meridional intre polii oral si aboral. Gura poate fi prevazuta sau nu cu un aparat specific numit lanterna lui Aristot.

Echinoidele sunt forme dioice. Fecundatia este externa. Larva caracteristica este numita echinopterus.

Cuprinde doua subclase:

Subclasa Regularia(=Endocyclica)

Subclasa Irregularia(=Exocyclica)

Subclasa Regularia(=Endocyclica)

Regulariile sunt forme cu simetrie pentaradiara regulata.

Corpul globulos sau sferic, inarmat cu multi spini mobili este dispus in jurul unui ax polar, cu un pol oral purtand membrana peristomala cu gura si un pol aboral ce poarta membrana periproctala cu anusul. Suprafata corpului dintre poli este divizata in 5 zone ambulacre cu 5 siruri de podii si 5 zone interambulacre fara podii.Aceste 2 tipuri de zone alterneaza regulat si sunt dispuse meridional intre cei 2 poli.

Fiecare grupa contine urmatoarele tipuri de piese:

- piramida sau mandibula - de forma piramidala

- rotula - piesa ce leaga mobil piramidele. Rotulele sunt dispuse radiar la baza lanternei, iin pozitie intrapiramidala

- compasul - piesa subtire, bifurcata (in forma de Y), avand pozitie superioara rotulei si servind la insertia muschilor piramidali.

Pe suprafata corpului regulariilor se gasesc tepi(spini), sferidii si pedicelarii.

Regulariile sunt dioice. Reproducatorul este constituit din 5 gonade suspendate in mezentere,in lungul interambulacrelor, pe fata interna a tesutului.

Exemple: Echinus sp, Paracentrotus sp, Stryonglylocentrotus sp

Subclasa Irregularia(=Exocyclica)

Reuneste forme de echinide ce traiesc infundate in substratul nisipos sau malos. Din acest mod de viata decurg o serie de caractere particulare ce le diferentiaza in buna masura de echinidele regulate.

Micsorarea tepilor corpului, concomitent cu cresterea densitatii lor este o alta consecinta a modului de viata a irregularilor.

Lanterna lui Aristotel este prezenta sau poate lipsi.

Irregulariile sunt dioice. Gonadele se reduc la 3 sau 4 pentru ca cele din anumite ambulacre au fost distruse prin migrarea periproctului. Fecundatia este externa.

Formele la care apare si se accentueaza simetria bilaterala sunt mai nou aparute pe scara evolutiei. Irregulariile sunt in special bine adaptate la sapat. Se misca numai cu regiunea anterioara, miscarile fiind restranse la folosirea, in general, a spinilor intrucat podiile sunt specializate pentru alte functii(senzoriale, respiratorii, de hranire, etc).

Exemple: Clypeaster rosaceus, Spatangus sp, Echinocardium sp

Clasa Holothuroidea (castraveti de mare)

Se numesc astfel dupa numele dat intaia oara de Aristotel, holoturion insemnand fiinta itermediara intre plante si animale sau polip-de-mare.

Holoturiile sunt eleutherozoare fara aspect de stea, cu corpul globulos, vermiform sau cilindric. Bratele sau pedicelariile lipsesc.

Aparitia unei simetrii bilaterale suprapusa celei radiare vechi si diferentierea suprafetelor dorsala si ventrala s-au datorat alungirii axului oral - aboral care devine astfel un ax antero-posterior ce sileste formele alungite sa stea intinse pe o parte si nu pe fata orala. Asemenea pozitie determina aparitia unei talpi taratoare.

Santurile ambulacrare lipsesc, ele fiind inlocuite de un sistem de canale ambulacrare cu numeroase variatii in cadrul grupului. Cu toate ca santurile ambulacrare lipsesc, zonele ambulacrare si interambulacrare se intind pe lungul axului antero-posterior. Anterior exista gura inconjurata de o membrana bucala, in jurul careia sunt dispuse 10-30 de tentacule bucale ce pot fi retrase in corp. Opus gurii se afla orificiul anal.Digestia este microfaga.

Respiratia se face prin structuri speciale numite organe arborescente sau plamani acviferi.

Sexele sunt separate cu exceptia catorva forme hermafrodite. Fecundatia este externa. Unele specii au dispozitive incubatoare iar altele sunt vivipare.

Din punct de vedere sistematic holoturiile actuale sunt impartite in 5 ordine intre care legaturile filetice nu sunt sigure.Aceste 5 ordine pot fi repartizate in 2 grupe: Actinopoda si Apoda.

Grupa Actinopoda

Reuneste holoturii incadrate in 4 ordine:Elapsipoda, Aspidochirota, Dendrochiriota si Malopadonia. Actinopodele au podii ambulacrare prezente . Tentaculele digitiforme sau ramificate arborescent sau in forma de scut iau nastere din canalele radiare.

Exemple: Cucumaria frondosa. In Marea Neagra este prezenta Cucumaria orientalis.

CAPITOLUL IV

MOD DE HRANIRE LA ECHINODERME.

Clasa Asterioidea

Orificiul bucal se deschide ventral, in zona centrala a corpului propriu-zis al animalului. Este inconjurat de o membrana peristomiala si de placile odontofore. Urmeaza un esofag scurt care se deschide intr-un stomac voluminos si compartimentat. Compartimentul inferior - cardial - este la multe asteride devaginabil. Stelele de mare isi invelesc prada cu stomacul cardial, se secreta sucuri digestive iar digestia se realizeaza intr-o prima etapa extracorporal; ulterior, substantele organice dizolvate de sucurile digestive sunt absorbite si digestia continua la nivelul compartimentului stomacal superior. Acest compartiment poarta denumirea de pilor; de la nivelul lui pornesc in brate canale pilorice care se impart apoi in cate doua cecumuri pilorice pentru fiecare brat. Cecumurile pilorice au la randul lor numeroase diverticule pilorice, ceea ce creste in mod considerabil suprafata de absorbtie a alimentelor. Stomacul se continua cu un scurt intestin, deschis la exterior cu orificiul anal situat dorsal. La nivelul intestinului se deschid glandele anexe ale tubului digestiv - doua sau cinci glande intestinale.

Cavitatea celomica, derivata din veziculele celomice primitive este foarte bine dezvoltata, prezentand somato si splanchnopleura care marginesc peretele corpului si respectiv organele interne.

Clasa Echinoidea

Orificiul bucal se deschide pe fata ventrala a corpului, in mijlocul unei membrane peristomiale si este inconjurat de o zona mai ingrosata - braul peribucal. In jurul gurii se afla cinci grupe de cate doua brate bucale; prin orificiul bucal proemineaza cinci dinti ascutiti, care fac parte dintr-un aparat bucal cu totul unic in lumea animalelor.

Clasa Holothurioidea

Gura se continua cu un faringe larg, piesele dure, masticatoare, lipsind. Faringele se deschide intr-un stomac dupa care urmeaza un intestin lung ce face trei bucle in plan longitudinal si o regiune dilatata, posterioara, care comunica cu exteriorul prin anus - cloaca. Toate holoturiile au regim de nutritie microfag. Cele prevazute cu tentacule si le introduc din cand in cand in gura, unde particulele marunte lipite de celulele lipicioase de la acel nivel sunt supte in tubul digestiv. Alte specii ingereaza pur si simplu mal, digerand detritusul si vietuitoarele marunte.

CONCLUZII.

1) Nevertebratele sunt membre ale Regnului Animalia, caracterizate prin lipsa unei coloane vertebrale si a unui endoschelet osos. Ele au sisteme de organe slab dezvoltate. Unele nevertebrate au un exoschelet, iar altele au corpul moale, fara schelet.

2) Increngatura grupeaza animale exclusiv marine ce au corpul divers conformat sub aspect morfologic (globulos, stelat, cilindric), ceea ce le-a atras diferite denumiri ca: arici de mare, stele de mare, crini de mare, castraveti de mare, etc. Sunt animale celomate, cu corp unitar,la care nu se poate identifica o zona cefalica distincta. Simetria este radiara corpul fiind format din cinci parti omoloage (antimere) situate imprejurul axului oral-anal al corpului.

3) Toate echinodermele au pe suprafata corpului tepi tari fixati pe placi dermice calcaroase(echinos = tepos, derma = piele).

4) Organizarea interna a echinodermelor este relativ simpla, conformata pe baza simetriei. La exterior se distinge o epiderma acoperita de o cuticula fina, sub stratul epidermal se gaseste derma de natura conjunctiva, in care se dezvolta elementele scheletice sub forma unor placi calcaroase prevazute la exterior cu diferite proeminente (spini, tuberculi, pinteni, etc) ce dau aspectul rugos al tegumentului. Majoritatea acestor proeminente sunt fixe, sudate de placile calcaroase din derm, insa exista si formatiuni mobile numite pedicelarii, astfel conformate incat pot folosi la prinderea prazii sau curatirea corpului. Partea interna a corpului este o cavitate celomica si este captusita cu somatopleura. Exista doua sisteme de tuburi si canale cu rol circulator si locomotor; estevvorba de sistemul paraambulacrar (circulator) si sistemul ambulacrar (locomotor).

5)Sistemul paraambulacrar are rol circulator si este constituit din vezicule si canale pline cu un lichid cu rol de sange, inconjura organele interne.

6) Asteroideele au cunoscut o evolutie indelungata, iar din cambrian si pana in prezent se poate observa o modificare progresiva a unor structuri. Cea mai evidenta este evolutia placilor calcaroase din derm.

7) Paleoechinidele prezentau simetrie radiara, insa unele din caractere le deosebeau de speciile actuale.

8) Holoturiile sunt animale putin mobile, raspandite mai ales in marile calde. Au destul de putini dusmani naturali. Daca sunt atacati, expulzeaza la exterior continutul tuburilor Cuvier, isi pot contracta puternic corpul sau se pot rupe in mai multe bucati, regiunea cefalica regenerand ulterior animalul.

BIBLIOGRAFIE.

1) https://www.preferatele.com/