Морские ежи (Echinoidea)

Донные, чаще шаровидные животные, покрытые твердыми известковыми иглами. Питаются животной и растительной пищей. Это малоподвижные животные от 2-3 см в диаметре до величины детской головы, обитающие в море на различной глубине. Морские ежи нуждаются в воде с большой соленостью. Их икра используется в пищу людям.

Распространение

Морские ежи широко распространены в океанах и морях с нормальной солёностью на глубинах до 7 км; отсутствуют в малосолёных Каспийском, Чёрном и частично Балтийском морях. Широко распространены на коралловых рифах и в прибрежных водах, часто селясь там в расщелинах и углублениях скал. Правильные морские ежи предпочитают скалистые поверхности; неправильные - мягкий и песчаный грунт. Могут образовывать большие скопления. Некоторые виды занимают различные углубления в скалах, другие способны сами сверлить себе укрытия даже в каменных скалах. Некоторые виды морских ежей прикрывают себя обломками раковин, водорослями и мелкими камнями, маскируясь от врагов.

Строение и физиология

Тело морских ежей большей частью шаровидное, пятилучевое, размером от 2-3 до 30 см; покрыто рядами известковых пластинок. Шар на одном (оральном) полюсе несколько сплющен, и в центре оральной стороны, на которой еж ползает, помещается рот; противоположный аборальный полюс несет в центре порошицу. Ото рта к порошице идут по меридианам шара пять амбулакральных полосок, усаженных амбулакральными ножками. По форме тела (и некоторым иным признакам) морские ежи подразделяются на правильных и неправильных. У правильных ежей форма тела почти круглая, и построены они по строго радиальной пятилучевой симметрии. У неправильных ежей форма тела уплощённая, и у них различимы передний и задний концы тела.

Скелет у морских ежей развит сильнее, чем у других классов иглокожих. Только две небольшие площадки вокруг рта (перистом) и вокруг порошицы (перипрокт) остаются мягкими; все остальное тело заключено в сплошной неподвижный панцирь (скорлупу) из известковых пластинок, спаянных друг с другом краями. Пластинки расположены 10 меридиональными полосами, каждая из 2 рядов пластинок. Полосы двоякого рода, причем полосы разного типа правильно чередуются. Пять полос называются амбулакральными или просто амбулакрами; они состоят из двух рядов сравнительно небольших пластинок, продырявленных двойными тонкими отверстиями; над отверстиями располагаются амбулакральные ножки. Каждая полоса замыкается на аборальном конце особой небольшой глазной пластинкой, над которой лежит на поверхности тела глазок. С амбулакральными чередуются 5 интерамбулакральных полос, содержащих по 2 ряда значительно более крупных, и притом не продырявленных, пластинок. Каждая интерамбулакральная полоса замыкается у перипрокта одной половой пластинкой с половым отверстием. Одна из этих пяти половых пластинок пронизана, кроме того, множеством тонких пор, являясь вместе с тем и мадрепоровой пластинкой. Чередующиеся друг с другом глазные и половые пластинки образуют вокруг перипрокта венчик.

Красноморский огненный еж (Asthenosoma marisrubri), фото фотография иглокожие

Красноморский огненный еж

Поверхность пластинок покрыта многочисленными бугорками, служащими для прикрепления наружных придатков скелета, игл. Это цилиндрические плотные известковые палочки, подвижно причлененные к панцирю и способные сгибаться в разных направлениях. Иглы зачастую служат морским ежам для передвижения, питания и защиты. Основание каждой иглы имеет суставную ямку, в которой игла сидит на полушаровидном суставном бугорке одной из пластинок панциря. Сочленение иглы с бугорком охвачено суставной сумкой с мышечными волокнами, приводящими иглу в движение. Иногда иглы достигают громадной длины, превышая в 2-3 раза диаметр тела ежа. Иглы по форме могут быть гладкими, с ребрами, шипами и отростками. Наряду с защитной ролью иглы иногда принимают участие в движении, как ходули. Среди обыкновенных игл разбросаны педицеллярии - иглы, измененные в хватательные щипчики. Каждая педицеллярия состоит из подвижного стебелька с известковой опорной осью и 3 подвижных концевых крючков, способных при помощи особых мышц сжиматься наподобие ветвей щипцов. Педицеллярии имеют различную форму и назначение. У некоторых видов педицеллярии также снабжены ядовитыми железами (Toxopneustes, Sphaerechinus). Большая часть их служит для очистки тела от экскрементов, которые при верхнем положении порошицы и при шероховатости тела неизбежно должны загрязнять его.

Щипчиками морские ежи раздробляют экскременты на мелкие крошки, смываемые водой. Другие педицеллярии играют защитную роль и содержат три пары ядовитых желез, по три в стебельке и в головке педицеллярии. Выделяемый ими яд довольно силен. У некоторых тропических морских ежей ядовита и часть игл, так как они связаны со специальными ядовитыми железами (Asthenosoma, Diadema). Ядовитые виды морских ежей распространены в основном в тропических и субтропических районах Индийского, Тихого и Атлантического океанов.

Скелет принимает большое участие в образовании особого жевательного аппарата - аристотелева фонаря. Он состоит из 25 известковых перекладин и пластинок, подвижно соединенных между собой при помощи мышц. Пять из этих пластинок имеют форму длинного острого долота и окружают рот в виде венчика, образуя так называемые зубы. Аристотелев фонарь подвижно соединен с особыми дужковидными выростами нижних интерамбулакральных пластинок - ушками. Аристотелев фонарь вдается в целом, который у ежей очень обширен и заполнен водянистой жидкостью с амебоидными клетками. У неправильных морских ежей, питающихся детритом, жевательного аппарата нет.

Пищеварительная система. Ротовое отверстие расположено у правильных и плоских ежей строго в центре оральной стороны тела. У сердцевидных ежей оно смещено, что резко нарушает лучевую симметрию этих ежей. Вокруг ротового отверстия у правильных ежей имеется мягкая кожа, на которой часто располагаются многочисленные своеобразные педицеллярии, помогающие ежу захватывать пищу. У правильных и плоских ежей из ротового отверстия обычно выставлены пять небольших зубчиков. Эти зубчики — конечная часть сложного и крайне своеобразного жевательного аппарата — аристотелева фонаря. Название происходит оттого, что это образование было описано еще Аристотелем, который сравнивал его по форме с греческим светильником.

Аппарат этот имеет вид конуса, построен по строго пятилучевой симметрии и состоит из пяти основных трехгранных зубов, каждый из которых заканчивается упомянутым зубчиком. Кроме этих пяти основных зубов, аристотелев фонарь имеет еще ряд скелетных образований и сложную мускулатуру. При помощи последней он как бы подвешивается на пяти П-образных внутренних выростах панциря и может несколько выпячиваться наружу, втягиваться внутрь, а также у него могут раздвигаться и сдвигаться зубы. При помощи аристотелева фонаря морские ежи соскребывают различные водоросли, а иногда и мелких животных, например корненожек, и перетирают их. От верхней части аристотелева фонаря внутрь тела отходит кишечный канал, в связи с растительностью морских ежей очень длинный (ср. с морской звездой), во много раз превышающей по длине высоту ежа. Ввиду этого он образует сложные петли в полости тела ежей и затем только подходит к анальному отверстию.

На протяжении части кишечного канала параллельно с ним идет особая тонкая трубка — сифон, обеими своими концами впадающий в кишку. В эту трубку входит заглатываемая вместе с пищей вода, и, по-видимому, она выполняет дыхательные функции.

Аборальная часть панциря морского ежа

Амбулакральная система Вдоль лучей тела иглокожих тянется сеть сосудов, соединяющиеся через поры с внешней средой. Сеть заполнена жидкостью, схожей по составу с морской водой. Такая система сосудов, развитая из зачатков целома, была названа амбулакральной системой.

Амбулакральная система выполняет ряд функций:

• локомоторно-гидравлическая система, обеспечивающая движение;

• участвует в дыхании и выделении;

• орган осязания.

Амбулакральная-система-иглокожих

Пористая мадрепоровая пластинка (мадрепорит) амбулакральной системы иглокожих

От амбулакральной системы отходит множество коротких выростов — амбулакральные ножки. Ножки можно увидеть на стороне, обращенной ко дну. С помощью ножек иглокожие достаточно быстро передвигаются по песку, присасываются к различным предметам, а также удерживают свою добычу. У основания ножек находятся мышечные пузырьки — ампулы. Перигемальная система состоит из пяти радиальных каналов, но оральное перигемальное кольцо отсутствует.

Кровеносная система состоит из двух кольцевых сосудов - аборального (окружает задний отдел кишечника) и орального (окружает передний отдел кишки сразу над аристотелевым фонарем). Оральное кольцо лежит параллельно амбулакральному и нервному кольцам и посылает от себя пять радиальных лакун; аборальное кольцо, окружающее заднюю кишку, дает пять интеррадиальных лакун к половым железам. Следует отметить очень сильное развитие у морских ежей сосудов кишечника. Вдоль всего кишечника, по двум его сторонам, проходят два продольных кишечных кровеносных синуса, соединяющихся с оральным кольцом и образующих вокруг кишки богатую сеть побочных разветвлений.

Нервная система погружена под панцирь и этим напоминает таковую офиур. Околоротовое нервное кольцо оральной системы расположено под кровеносным и амбулакральным кольцами. Оно посылает от себя пять радиальных нервов, доходящих по меридианам до глазных пластинок, где каждый нерв пронизывает пластинку и связан с небольшим ямковидным глазком. Нервная система ежей, так же как и офиур, произошла за счет эктодермального покрова тела и лежит на дне эпиневральных полостей. Кроме того, как и у звезд, имеются более глубоко расположенные гипоневральная и аборальная нервные системы; последняя представлена небольшим кольцом и 5 интеррадиальными тяжами, иннервирующими гонады.

Органы чувств. Наряду с венчиком из 5 крайне примитивных глазков органами чувств у морских ежей считают сферидии. Это очень маленькие, шаровидно или булавовидно вздутые видоизмененные иглы. Они расположены на оральной стороне, на амбулакральных пластинках. Вокруг основания сферидиев залегает тонкое нервное кольцо. Высказывается предположение, что сферидии Echinoidea играют роль органов равновесия, т. е. статоцистов.

Выделение у морских ежей происходит при помощи амебоцитов. Морские ежи - стеногалинные пойкилосмотические животные, не способные сохранять более или менее постоянное осмотическое давление полостных и тканевых жидкостей при изменении осмотического давления окружающей среды, и потому они не выдерживают существенного изменения солёности среды обитания.