Морские ежи

Морские ежи
Морские ежи
	; Пурпурный стронгилоцентротус (Strongylocentrotus purpuratus)
Научная классификация
	Домен: Эукариоты Царство: Животные Подцарство: Эуметазои Без ранга: Двусторонне-симметричные Без ранга: Вторичноротые Надтип: Ambulacraria Тип: Иглокожие Подтип: Свободноплавающие Надкласс: Cryptosyringida Класс: Морские ежи
Международное научное название
	Echinoidea Leske, 1778
Подклассы и отряды
	Perischoechinoidea Морские копьеносные ежи; (Cidaroida); ; Настоящие морские ежи; (Euechinoidea) Cassiduloida; Морские сердцевидные ежи; (Spatangoida); Diadematoida; Echinothurioida; Pedinoida; Arbacioida; Echinoida; Phymosomatoida; Salenioida; Temnopleuroida; Морские плоские ежи; (Clypeasteroida); Holectypoida; ;

Морски́е ежи́ (лат. Echinoidea)^[1] — класс иглокожих, насчитывающий около 950 современных видов. Имеют почти сферическое тело диаметром от 3 до 10 см, покрытое подвижными известковыми иглами. Распространены во всех океанах на глубинах до 5 000 метров, являются донными животными. В основном растительноядны, но некоторые виды всеядны. Раздельнополы, оплодотворение наружное. Ранние стадии развития проходят в планктоне.

Морские ежи имеют большое научное значение как модельные организмы в биологии развития и медицине. Икра морских ежей употребляется в пищу и является деликатесом во многих странах.

Систематика и разнообразие

Морские ежи (Echinoidea) — класс типа Иглокожие (Echinodermata). Включает около 950 современных видов и более 10 000 ископаемых. Все современные представители разделяются на два подкласса^[2]:

Панцирь морского ежа

Perischoechinoidea (архаичные палеозойские формы);
Euechinoidea (настоящие морские ежи).

Среди настоящих морских ежей выделяют 2 инфракласса:

Ателостомата (неправильные ежи), включая отряды Cassiduloida, Spatangoida, Holasteroida. Анальное отверстие смещено к краю тела.
Цистоидная (правильные ежи), куда входит большинство современных отрядов: Diadematoida, Pedinoida, Salenioida, Arbacioida, Echinoida, Phymosomatoida, Temnopleuroida, а также неправильные ежи—«песчаные доллары» из отряда Clypeasteroida.

Анатомия и морфология

Тело морских ежей покрыто известковыми пластинками, образующими панцирь. Скелетные элементы представлены 10 меридиональными двойными рядами пластинок — амбулакральными и интерамбулакральными. Они несут различные придатки — иглы, педицеллярии, сферидии, головки амбулакральных ножек.

Суши с икрой морского ежа и перепелиными яйцами

Иглы прикрепляются к панцирю суставной сумкой, приводятся в движение мышцами. Их размер варьирует от долей миллиметра до 30 см (у Diadematidae)^[3]. Функции игл — защита, передвижение, рытье грунта. Форма игл разнообразна — шиловидные, стержневидные, булавовидные.

Педицеллярии — мелкие клешневидные образования, часто на ножке. Типы педицеллярий: хватательные (защита от хищников и обрастания), ядовитые (защита), ложковидные (захват пищи и очистка поверхности), щёточковидные (захват и транспорт частиц).

Сквозь поры амбулакральных пластинок проходят ножки амбулакральной системы. На нижней стороне тела они служат для передвижения, сбора пищи. На апикальной стороне являются сенсорными и дыхательными органами.

Сферидии — видоизмененные амбулакральные ножки, органы равновесия, расположены на околоротовых амбулакральных пластинках.

На апикальной стороне панциря расположены 5 половых пластинок с гонопорами и анальное поле (перипрокт). На половых пластинках открываются протоки гонад. Одна из половых пластинок — мадрепоровая.

Аристотелев фонарь — жевательный аппарат, состоящий из 5 пар челюстей, каждая с зубом, окруженных мышцами. Его функции — размельчение пищи, выскабливание субстрата, рытье грунта. У неправильных морских ежей аристотелев фонарь редуцирован.

Пищеварительная система — рот (окруженный аристотелевым фонарем), глотка, пищевод, кишка, образующая 1–2 восходящих и нисходящих петли, анальное отверстие. От начального отдела кишки отходит слепой придаток — спиральная или придаточная кишка.

Перигемальная система морских ежей — сеть лакун и каналов, выстланных эпителием. Её значение не вполне ясно. Целомическая полость обширная, заполнена целомической жидкостью.

Кровеносная система состоит из кольцевых сосудов вокруг пищевода и сердца с лакунами вдоль кишечника. Возможно, участвует в транспорте питательных веществ. Роль пигментов крови выполняют нафтохиноны в целомической жидкости.

Нервная система — типичная для иглокожих: околоротовое нервное кольцо и 5 радиальных нервов под амбулакральными зонами. Органы чувств — глазчатые пятна на конце ножек, сферидии, осязательные педицеллярии^[3].

Образ жизни

Морские ежи — типично малоподвижные бентосные животные. Обитают преимущественно на каменистых и скальных грунтах на глубинах от литорали до ультраабиссали (7 км). Личинки — планктонные.

Двигаются с помощью амбулакральных ножек и игл. При наличии пищи проходят до 50 см в сутки. Ряд видов способен закапываться в грунт (песок, ил), просверливать углубления в скалах^[4].

Большинство видов — растительноядные. Соскребают водоросли с поверхности субстрата аристотелевым фонарем, измельчают ротовым аппаратом. Неправильные ежи — собиратели детрита. Заглатывают осадок вместе с органикой, перерабатывают в кишечнике. Некоторые виды всеядны, дополняют рацион животной пищей — моллюсками, губками, мелкими ракообразными. Хищничество характерно для ряда глубоководных видов.

Враги морских ежей — морские звезды, крабы, хищные рыбы, скаты, птицы, калан. Основные защитные приспособления — иглы (часто ядовитые), покровительственная окраска. Среди игл находят убежище мелкие животные (офиуры, креветки).

Размножение и развитие

Морской ёж Diadema setosum

Морские ежи раздельнополы. Гонады находятся под аборальной поверхностью панциря. Оплодотворение наружное, гаметы вымётываются в воду. Дробление полное, радиальное. Образуется целобластула, потом гаструла.

Из гаструлы формируется двусторонне-симметричная планктонная личинка — эхиноплутеус. Она питается в толще воды 1–2 месяца. Затем опускается на дно, претерпевает метаморфоз, превращаясь во взрослого ежа. Отдельные виды вынашивают ювенильных особей под панцирем или на игольчатом покрове.

Продолжительность жизни большинства видов — 10–15 лет, некоторые глубоководные формы доживают до 35 лет и более^[5].

Распространение

Морские ежи встречаются во всех океанах и морях Мирового океана за исключением Балтийского и Каспийского. Наибольшее видовое разнообразие отмечено в тропических и субтропических широтах на мелководье (первые десятки метров), на коралловых рифах. Батиальные и абиссальные глубины населяют специализированные формы^[6].

В умеренных и холодных водах видовой состав беднее, но плотность популяций некоторых видов может быть очень высокой (до нескольких десятков особей на м2).

Палеонтология

Древнейшие находки морских ежей известны из отложений ордовика (450 млн лет назад). До конца палеозоя встречались преимущественно представители архаичного подкласса Perischoechinoidea, большинство исчезло в ходе пермского вымирания.

Расцвета морские ежи достигли в мезозое. Появились и широко расселились современные отряды как правильных, так и неправильных ежей. Наивысшего расцвета достигли в меловом периоде. После мел–палеогенового вымирания состав фауны ежей стал приближаться к современному.

Вымершие формы известны почти исключительно по ископаемым панцирям и их фрагментам, изредка — по отпечаткам игл. Находки целых скелетов с иглами уникальны.

Некоторые виды морских ежей являются руководящими ископаемыми. По их находкам проводят стратификацию осадочных толщ и геологических разрезов. Особую роль играют неправильные ежи—«песчаные доллары» из отряда Clypeasteroida^[7], широко распространившиеся в кайнозое.

Значение в природе и жизни человека

Морские ежи — неотъемлемый компонент морских донных сообществ. Выступают в роли фитофагов, потребляя макрофиты, а также собирателей–детритофагов. Могут оказывать заметное влияние на бентосные биоценозы, контролируя развитие водорослей. Прибрежные скопления ежей препятствуют зарастанию дна.

Служат пищей для хищных донных беспозвоночных, рыб и морских млекопитающих, играя важную роль в пищевых цепях. Молодь является существенным кормовым объектом для бентосоядных рыб.

Со времен античности известно употребление икры (гонад) морских ежей в пищу человеком. В настоящее время гонады считаются деликатесным продуктом, особенно ценятся в японской и французской кухне. Мировые уловы ежей составляют десятки тысяч тонн в год. Основные промысловые виды — Strongylocentrotus в северной Пацифике, Loxechinus albus в Чили^[8], Paracentrotus lividus в Средиземноморье.

Панцири используются для производства удобрений, кормовой муки. Хитин игл перспективен для получения биосорбентов, а также биологически активных и лекарственных препаратов.

Морские ежи — излюбленные модельные объекты в биологии развития. Доступность половых продуктов, простота оплодотворения и легкость наблюдения за развитием сделали их классическими объектами эмбриологии. В последние годы секвенирован геном нескольких видов, что открыло их для исследований в области молекулярной биологии, физиологии, биохимии. На ежах изучаются фундаментальные процессы индивидуального развития, клеточной дифференцировки, эволюции, работы иммунной системы.

Издавна находки окаменевших морских ежей привлекали внимание людей. В средние века их принимали за громовые стрелы, считали оберегами от молний и дурного глаза. Отдельные виды служили лекарственным сырьем в народной медицине. Сегодня ископаемые панцири морских ежей — объект коллекционирования, используются для изготовления сувениров.

Примечания

↑ Морские ежи: (неопр.). БРЭ. Дата обращения: 28 сентября 2024.
↑ Barnes, Robert D. Invertebrate Zoology / 1982. — Philadelphia: Holt-Saunders International,. — С. 980. — 1200 с.
↑ ^3,0 ^3,1 Maran Vincent. Oursin Rouge (неопр.). doris.ffessm.fr. Дата обращения: 28 сентября 2024.
↑ Рупперт, Эдвард Э.; Фокс, Ричард С.; Барнс, Роберт Д. Зоология беспозвоночных : функционально - эволюционный подход. — Бельмонт, Калифорния: Томсон-Брукс / Коул, 2004. — ISBN 9780030259821.
↑ Kroh, A.; Hansson, H. (2013). «Echinoidea (Leske, 1778)» (неопр.). WoRMS. World Register of Marine Species. (2014-01-04.). Дата обращения: 28 сентября 2024.
↑ Баранова З. И. Класс Морские ежи (Echinoidea) // Жизнь животных. В 7 т. / гл. ред. В. Е. Соколов. — 2‑е изд., перераб. — Т. 2. — М.: Просвещение, 1988. — С. 188—200. — 447 с.
↑ Kirkaldy J. F. Fossils in Colour. — London: Blandford Press, 1967. — С. 161-163. — 256 с.
↑ Gaitán-Espitia J. D., Sánchez R., Bruning, P., Cárdenas L. Functional insights into the testis transcriptome of the edible sea urchin Loxechinus albus (неопр.). Scientific Reports. Дата обращения: 28 сентября 2024.

Ссылки

Класс Морские ежи (англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species).

[1] Морские ежи: (неопр.). БРЭ. Дата обращения: 28 сентября 2024.

[2] Barnes, Robert D. Invertebrate Zoology / 1982. — Philadelphia: Holt-Saunders International,. — С. 980. — 1200 с.

[:0-3] 3,0 ^3,1 Maran Vincent. Oursin Rouge (неопр.). doris.ffessm.fr. Дата обращения: 28 сентября 2024.

[4] Рупперт, Эдвард Э.; Фокс, Ричард С.; Барнс, Роберт Д. Зоология беспозвоночных : функционально - эволюционный подход. — Бельмонт, Калифорния: Томсон-Брукс / Коул, 2004. — ISBN 9780030259821.

[5] Kroh, A.; Hansson, H. (2013). «Echinoidea (Leske, 1778)» (неопр.). WoRMS. World Register of Marine Species. (2014-01-04.). Дата обращения: 28 сентября 2024.

[6] Баранова З. И. Класс Морские ежи (Echinoidea) // Жизнь животных. В 7 т. / гл. ред. В. Е. Соколов. — 2‑е изд., перераб. — Т. 2. — М.: Просвещение, 1988. — С. 188—200. — 447 с.

[7] Kirkaldy J. F. Fossils in Colour. — London: Blandford Press, 1967. — С. 161-163. — 256 с.

[8] Gaitán-Espitia J. D., Sánchez R., Bruning, P., Cárdenas L. Functional insights into the testis transcriptome of the edible sea urchin Loxechinus albus (неопр.). Scientific Reports. Дата обращения: 28 сентября 2024.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]