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Domenico Fulgione » 12.Phylum Echinodermata


Classificazione

  • Classe Crinoidea (Gigli di mare, Comatule)
  • Classe Asteroidea (Stelle marine)
  • Classe Ophiuroidea (Stelle serpentine)
  • Classe Echinoidea (Ricci di mare, dollari di mare)
  • Classe Holothuroidea (Cetrioli di mare)

Classe Crinoidea

Circa 650 specie viventi.
Gruppo antico, raggiunse il suo massimo durante il Paleozoico.
I gigli di mare, simili a fiori, hanno il corpo fissato al substrato tramite un peduncolo.
Le stelle piumose o comatule sono prive di peduncolo e si muovono strisciando sul substrati.

Crinoidea o gigli di mare. Disegno di Daniela Rippa.

Crinoidea o gigli di mare. Disegno di Daniela Rippa.


Classe Asteroidea

Aster (stella) e oide (forma).
Stelle di mare (circa 1600 specie).
5 braccia che si dipartono da un disco centrale e non sono nettamente separate da esso.
La bocca si apre su una delle superfici del disco centrale (superficie orale).
Vivono in mare prevalentemente su substrati rocciosi o talvolta sabbiosi e fangosi.

Asteroidea. Superficie aborale. Disegno di Daniela Rippa.

Asteroidea. Superficie aborale. Disegno di Daniela Rippa.

Asteroidea. Superficie orale: 1 solco ambulacrale, 2 pedicelli ambulacrali , 3 bocca. Disegno di Daniela Rippa.

Asteroidea. Superficie orale: 1 solco ambulacrale, 2 pedicelli ambulacrali , 3 bocca. Disegno di Daniela Rippa.


Classe Ophiuroidea

Ophis (serpente) e oide (forma)
Circa 2000 specie.

Comprende le stelle serpentine (ofiure) e le stelle a cesto (euriale).
Lunghe braccia che si separano nettamente al disco centrale (non ramificate nelle ofiure, ramificate dicotomicamente nelle euriale).
Distribuite in tutti i mari ed oceani fino a 6000 metri di profondità.
Vivono nelle fessure delle rocce o tra i coralli o aggrappati alla alghe.

Ophiura o stella serpentina. Disegno di Daniela Rippa.

Ophiura o stella serpentina. Disegno di Daniela Rippa.


Classe Echinoidea

Echinos (spina) e oide (forma)
Circa 1000 specie.

Vivono in quasi tutti gli ambienti marini.
I ricci di mare preferiscono substrati duri e rocciosi, mentre i dollari della sabbia e i ricci a forma di cuore preferiscono substrati sabbiasi e fangosi, nei quali si infossano.

Echinoidea o ricci di mare. Disegno di Daniela Rippa.

Echinoidea o ricci di mare. Disegno di Daniela Rippa.

Endoscheletro  di un riccio. Foto di Daniela Rippa.

Endoscheletro di un riccio. Foto di Daniela Rippa.


Classe Holothuroidea

Holothourion (cetriolo) e oide (forma).
Circa 1500 specie.

Vivono a varie profondità in tutti i mari.
Strisciano sui fondi duri o si infossano in quelli sabbiosi.
Privi di braccia.
Simmetria bilaterale secondaria (si poggiano su un lato appiattito del corpo), 10-13 cm di lunghezza, corpo carnoso, privo di spine.

Holoturoideo. Disegno di Daniela Rippa.

Holoturoideo. Disegno di Daniela Rippa.


Caratteristiche principali del phylum

  • Endoscheletro calcareo che si origina dal mesoderma
  • Adulti con simmetria raggiata
  • Larve con simmetria bilaterale
  • Sistema vascolare acquifero usato per la locomozione, adesione al substrato o per la nutrizione
  • Apparato digerente completo che può ridursi secondariamente
  • Sistema emale derivato dal celoma
  • Sistema nervoso costituito da una rete nervosa, un anello nervoso e da nervi radiali

Simmetria

Larva con simmetria bilaterale.
Adulti con simmetria raggiata o pentamera: le parti del corpo sono disposte lungo 5 (o multipli di 5) raggi attorno all’asse oro-aborale.
Probabilmente un adattamento alla vita sedentaria o al lento movimento degli echinodermi.

Larve asimmetria bilaterale. Tipiche forme larvali degli Asteroidea: in alto prima larva o bipinnaria, in basso larva braciolaria  che successivamente metamorfosa nella forma adulta. Disegno di Daniela Rippa.

Larve asimmetria bilaterale. Tipiche forme larvali degli Asteroidea: in alto prima larva o bipinnaria, in basso larva braciolaria che successivamente metamorfosa nella forma adulta. Disegno di Daniela Rippa.


Endoscheletro

Lo scheletro degli echinodermi è costituito da piastre calcaree dette ossiculi o ossicoli.
Le piastre sono di origine mesodermica, sostenute da tessuto connettivo e ricoperte dall’epidermide.

Gli ossicoli possono estendersi all’esterno del corpo sottoforma di spine.

Sezione trasversale del braccio di una stella di mare dove si evidenziano le piastre dell’endoscheletro o ossiculi (1). 2 papule; 3 pedicelli, 4 solco ambulacrale, 5 celoma, 6 ciechi pilorici. Disegno di Daniela Rippa.

Sezione trasversale del braccio di una stella di mare dove si evidenziano le piastre dell'endoscheletro o ossiculi (1). 2 papule; 3 pedicelli, 4 solco ambulacrale, 5 celoma, 6 ciechi pilorici. Disegno di Daniela Rippa.

Spine di  riccio di mare. Fotografia di Daniela Rippa.

Spine di riccio di mare. Fotografia di Daniela Rippa.


Endoscheletro (segue)

Nei ricci di mare l’endoscheletro prende il nome di TECA.

È costituito da 10 serie di piastre fittamente accostate che si estendono dal polo orale a quello aborale (5 serie sono dette ambulacrali e presentano fori per i pedicelli, le altre 5 sono dette interambulacrali).

Endoscheletro o Teca  di riccio di mare (Paracentrotus), visione aborale. Foto di Daniela Rippa.

Endoscheletro o Teca di riccio di mare (Paracentrotus), visione aborale. Foto di Daniela Rippa.

Endoscheletro o Teca  di riccio di mare (Cidaris), visione laterale. Foto di Daniela Rippa.

Endoscheletro o Teca di riccio di mare (Cidaris), visione laterale. Foto di Daniela Rippa.


Sistema Vascolare acquifero o sistema ambulacrale

Sistema di canali che ha origine dal celoma durante lo sviluppo embrionale.
Caratteristica unica degli echinoderni, simile nelle diverse classi.
Internamente ciliato è ripieno di un liquido simile all’acqua di mare.
Svolge funzione:

  • locomotoria;
  • alimentare (probabilmente funzione originaria);
  • scambio di gas ed eliminazione di cataboliti azotati – Chemiorecezione (Ofiuroidei).
Schema del sistema vascolare acquifero: 1 madreporite, 2 ampolla del madreporite, 3 canale petroso, 4 ampolla, 5 pedicello, 6 canale laterale, 7 canale radiale, 8 canale anulare, 9 corpi di Tiedemann, 10 vescicole di Poli. Disegno di Daniela Rippa.

Schema del sistema vascolare acquifero: 1 madreporite, 2 ampolla del madreporite, 3 canale petroso, 4 ampolla, 5 pedicello, 6 canale laterale, 7 canale radiale, 8 canale anulare, 9 corpi di Tiedemann, 10 vescicole di Poli. Disegno di Daniela Rippa.


Anatomia dei pedicelli ambulacrali

I pedicelli possono presentare ventose o essere appuntiti in funzione del substrato su cui l’organismo vive.

Negli ophiuroidea i pedicelli sono privi di ventosa e di ampolla e si estendono per contrazione dei soli muscoli basali.

Particolare dei pedicelli ambulacrali. 1 pedicello, 2 ampolla, 3 canale laterale, 4 canale radiale. Le frecce indicano il flusso interno dei liquidi tra ampolla e pedicello che permette il movimento dei pedicelli. Disegno di Daniela Rippa.

Particolare dei pedicelli ambulacrali. 1 pedicello, 2 ampolla, 3 canale laterale, 4 canale radiale. Le frecce indicano il flusso interno dei liquidi tra ampolla e pedicello che permette il movimento dei pedicelli. Disegno di Daniela Rippa.


Sistema emale

Il sistema emale è un insieme di lacune poste a ridosso del sistema vascolare acquifero.
Negli asteroidei, anelli emali circondano l’intestino. Sono connessi tra loro mediante seni verticali che costituiscono la ghiandola assiale o organo assilae.
Gli anelli emali sono collegati a seni che decorrono entro ciscun braccio e seni che circondano le gonadi e la parete del corpo.
Funzione poco conosciuta:

  • negli asteroidei funzione immunitaria;
  • negli oloturoidei implicato nella circolazione e scambi gassosi.

Alimentazione

Crinoidei: Filtratori. Pedicelli rivestiti di muco deputati alla captazione delle particelle alimentari ed al loro trasporto lungo i solchi ambulacrali fino alla bocca.
Ofiure: predatrori e spazzini. Utilizzano braccia e pedicelli per spazzare il substrato e raccogliere alimenti convogliati alla bocca. Canale alimentare incompleto privo di intestino ed ano. Bocca stellata con cinque mandibole triangolari.
Echinoidei: si nutrono di alghe briozoi, polipi di coralli e resti di animali morti. I pedicelli intorno alla bocca manipolano il cibo. Dalla bocca sporge una struttura che serve per masticare che è detta LANTERNA DI ARISTOTELE.
Asteroidei: prevalentemente carnivori. Alla bocca, segue un breve esofago che si congiunge con un stomaco (stomaco orale o cardiaco e stomaco aborale o pilorico) a cui segue un breve intestino ed un ano che ternina sulla superficie aborale.
Oloturoidei: si nutrono di detriti, che ingeriscono insieme alla sabbia o al fango, o di cibo sospeso, che raccolgono con i tentacoli boccali.

Sistema nervoso

Gli echinodermi presentano un anello nervoso che circonda la bocca e nervi radiali che si estendono nelle braccia lungo il solco ambulacrale (questo controlla il movimento ambulacrale).
Rete nervosa è presente a ridosso della parete del corpo.
Negli oloturoidei i nervi vanno principalmente ai tentacoli.

Elementi sensoriali distribuiti sulla superficie del corpo.
Pedicelli ambulacrali modificati con macchia oculare fotosensibile.
Statocisti (echinoidei e oloturoidei).

Scambi gassosi ed escrezione

Attraverso la superficie dei pedicelli ambulacrali (50% nelle stelle di mare, 100% negli crinoidei).
Gli echinoidei e asteroidei integrano con branchie dermali o papule (prolungamenti della cavità del corpo) in tali regioni i celomiceti trasportano i prodotti di rifiuto ed i gas.
Gli oloturoidei sono gli unici a presentare strutture deputate esclusivamente agli scambi gassosi ed escrezione: polmoni acquiferi.

Particolare di una papula o branchia dermale. 1 cavità celomatica, 2 ossiculi, 3 spine. Disegno di Daniela Rippa.

Particolare di una papula o branchia dermale. 1 cavità celomatica, 2 ossiculi, 3 spine. Disegno di Daniela Rippa.


Riproduzione

  • Riproduzione assesuata (rigenerazione di parti perdute, autotomia)
  • Riproduzione sessuata, assenza di dimorfismo sessuale

Fecondazione tipicamente esterna.
Molti echinodermi incubano le uova (aree della cute o dello stomaco cardiaco).
Larve a simmetria bilaterale (filtratori planctonici).

Negli asteroidei, la larva precoce è detta bipinnaria. Questa successivamente sviluppa lobi laterali e prende il nome di brachiolaria. Metamorfosi e sviluppo dell’adulto.

Ecologia

Organismi esclusivamente marini, non comprendono specie d’acqua dolce.

Solo alcune specie sono capaci di tollerare acque salmastre.

Molti echinodermi vivono sulle scogliere madreporiche dove svolgono un importante ruolo nelle catene trofiche.

Endoscheletro di un asteroideo e di un echinoideo. Foto di Daniela Rippa.

Endoscheletro di un asteroideo e di un echinoideo. Foto di Daniela Rippa.


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