Rozmnožování mořských lilií, mořských ježků, hvězdic a dalších zástupců ostnokožců

Článek připravili specialisté ze vzdělávací služby Zaochnik.

Jak služba funguje

Přepodavatel biologie a chemie

Obecné vzorce v reprodukci ostnokožců

Kdo jsou ostnokožci?

Ostnokožci jsou chápáni pouze jako živočichové žijící při dně mořských živočichů, obvykle volně se pohybující a v některých případech přisedlí.

Ostnokožci jsou dvoudomí a mají poměrně jednoduchý reprodukční systém. Pohlavní žlázy jsou umístěny radiálně. Otevírají se ven otvory v kůži. Pro tato zvířata je typické vnější oplodnění, stejně jako u většiny zástupců živočišné říše.

Ostnokožci mají různé tvary těla. Jejich tvar těla může být diskovitý, kulovitý, miskovitý, hvězdovitý a červovitý.

• orální a aborální póly;
• přední a zadní konec (u mořských okurek);
• hřbetní (bivium) a břišní (trivium) strana – jako hvězdice;
• poloměry (ramena) a meziobvody – u ophiuroidů.

Ostnokožci se často vyznačují radiální, obvykle pětipaprskovou (pentamerismus) symetrií. Některé orgány ostnokožců jsou bilaterálně symetrické. Rozmanitost typů symetrie naznačuje vysokou úroveň adaptace ostnokožců na různé podmínky prostředí, ačkoli vodní prostředí jako takové se nevyznačuje vysokými výkyvy základních parametrů.

Ostnokožci jsou ti zástupci živočišného světa, jejichž vejce jsou chudá na žloutek. To vedlo k tomu, že procházejí úplným štěpením radiálním typem. Tento proces probíhá rovnoměrně.

Jak se rozmnožují mořští ježci? U mořských ježků pokračuje rovnoměrné dělení, dokud se nevytvoří 8 blastomer. Později se rovnoměrný charakter dělení ztrácí – začíná období nerovnoměrného dělení. Když začíná fáze 16 blastomer, objeví se na zvířecím pólu těla mořského ježka 8 středně velkých buněk. Tyto buňky tvoří rudimenty ektodermu a také 4 makromery, které produkují ektoderm. Ze 4 mikromer na vegetativním pólu se tvoří rudimenty mezenchymu.

To vše nám umožňuje hovořit o deterministickém procesu vývoje embrya ostnokožce.

Blastula vzniklá v důsledku štěpení má řasinky. Gastrulace probíhá podle standardního typu – invaginací, čímž vzniká zárodek endodermálního středního střeva. Tento proces lze pozorovat u všech deuterostomů, včetně ostnokožců. Během gastrulace se larvální mezenchym odděluje do blastocoelu – to přispívá k tvorbě kosterních prvků larev.

Proces tvorby mezodermu a coelomu ostnokožců probíhá následovně:

1. Nejprve se ze slepého horního konce střeva zvířete odštípne uzavřený váček nebo zárodek coelomu.
2. Dále se močový měchýř rozdělí na dva vaky, které se nacházejí po obou stranách střeva.
3. Poté se všechny vaky znovu zavážou, takže na každé straně střeva zůstanou tři coelomické vaky.

Souběžně s těmito procesy dochází k invaginaci primárního střeva a tvorbě ektodermu. Později invaginace srůstá se střevem a vznikají sekundární ústa. Blastopor tvoří anus a tyto funkce může vykonávat i sám.

Existuje několik forem larválního vývojového stádia ostnokožců. Prvním stádiem je stádium dipleuruly.

Dipleurula je larva ostnokožce: má protáhlý oválný tvar s bilaterální symetrií, konvexní hřbetní stranu, vpadlou pobřišnici a řasinky umístěné v blízkosti úst (řasinkový provazec).

Jak se rozmnožují ostnokožci?

Rozmnožování mořských ježků je například způsobeno tím, že ústa a řitní otvor zvířat (a dalších ostnokožců) se nacházejí na břišní polovině těla. Střevo ježka je reprezentováno třemi částmi.

U různých zástupců ostnokožců se dipleurula mění nerovnoměrně. To znamená, že se tvoří různé ohyby a výrůstky larvální kostry. Larvy mořských okurek se mění minimálně – mění se v auricularia.

Zde jsou příklady larev různých zástupců ostnokožců:

• Echinopluteus – larvy mořského ježka;
• Biplinaria – larvy mořských hvězd;
• Ophiopletus – larvy křehkých hvězd;
• Doliolaria jsou larvy mořských lilií.

Mezi larvami existují rozdíly jak v morfologických znakech, tak ve fyziologických vlastnostech.

Důvodem rozdílů ve tvaru těla larev ostnokožců je to, že v této fázi se zakládají prvky radiální symetrie, výběžky s řasinkovou šňůrou. Při přechodu do dalšího larválního stádia dochází ke změnám tvaru a vnitřní organizace.

Tento náhlý systém změn se nazývá katastrofická metamorfóza.

Nejprve dochází k transformaci coelomických vaků. Vaky třetího páru tvoří sekundární tělní dutinu, genitální sinus, axiální orgán, perihemální systém. Stěny vzniklých vaků tvoří ambulakrální systém.

Spojení prvního levého vaku s vnějším prostředím se provádí pomocí madreporové destičky. Druhý list coelomu tvoří kamenitý kanálek – v důsledku prodloužení ve tvaru podkovy s několika výrůstky. Později se tento komplex prodlužuje a vznikají radiální kanálky vodního a cévního systému.

Získání znaků radiální symetrie ve vnější a vnitřní struktuře zvířetem je výsledkem výše popsané transformace.

Charakteristika ostnokožců

Způsoby rozmnožování mořských lilií, stejně jako rozmnožování mořských ježků, jsou určeny určitými vlastnostmi ostnokožců. Mezi tyto vlastnosti patří:

• sekundární ústa;
• radiální symetrie;
• sekundární tělní dutina;
• rozdělení těla na 5 nebo více paprsků, střídajících se s intervaly bez nich;
• tvrdé tělesné pokryvy s řasinkovým epitelem a pojivovou tkáňovou membránou (zahrnuje vápnitý skelet a jehly);
• U přisedlých zvířat se ústní otvor nachází nahoře. U volně žijících jedinců se ústa nacházejí na opačné straně;
• ambulakrální systém;
• primitivní nervový systém (má nervový kruh a nervové provazce). Zahrnuje 3 části: ektoneurální, hyponeurální a apikální;
• primitivní smyslové orgány.

Odpověď na otázku, jak se hvězdice rozmnožují, je tedy celkem jednoduchá: všichni ostnokožci se rozmnožují pohlavně. Hvězdice, hvězdice a mořské okurky se však také mohou rozdělit na polovinu a regenerovat chybějící polovinu.