Chci vědět všechno

Mořský ježek

Pin
Send
Share
Send


Mořský ježek je obecný název pro různé ostnaté ostnokožce ve třídě Echinoideacharakterizované pentamerní radiální symetrií; tvrdá vápenatá skořápka nebo zkouška, vyrobená z pravidelně uspořádaných, pevně fúzovaných desek, kterými prochází řada štíhlých, roztažitelných trubkových nohou; pohyblivé ostny pokrývající skořepinu; a ústa na spodní straně, obrácená k substrátu, se složitou žvýkací strukturou složenou z pěti čelistí (Aristotelova lucerna).

V obecnějším smyslu tohoto pojmu je mořský ježko někdy používán jako společný název všech členů Echinoidea. Konkrétněji se však používá k označení „pravidelných echinoidů“ v podtřídě Euechinoidea, které jsou pentaradially symetrické a jejich konečník je umístěn na aborální ploše (naproti ústům). Termín mořský ježko tedy obvykle nezahrnuje tužky urchinové v podtřídě Perishoechinoidea ani „nepravidelné echinoidy“ v rámci Euechinoidea, které zahrnují srdeční ježky a pískové dolary. Později mají tendenci být charakterizováni sekundární bilaterální symetrií a vyrovnanějším a oválnějším testem, s velmi krátkými ostny a s konečníkem buď zadní nebo na povrchu ústní.

Mořští ježci se vyskytují v oceánech po celém světě. Hrají důležitou roli v mořských potravních řetězcích, při konzumaci řas a různých bezobratlých a při konzumaci krabů, mořských hvězd, ryb, savců a ptáků. Když dravci, jako jsou mořské vydry, zmizí z ekosystému, nekontrolované mořské ježky mohou zničit jejich životní prostředí a učinit tak „neúrodného ježka“.

U lidí jsou mořské ježky sklizeny a sloužily jako pochoutka. Jejich jikry a gonády se často konzumují syrové nebo krátce vařené s druhy, jako je například mořský ježek (Strongylocentrotus francis-canus), zelený ježek (S. droebachiensis)a fialový mořský ježko (S. purpuratus) mezi těmi oblíbenými pro jejich srnčí (Freeman 2004). Jsou častým modelovým organismem pro vývojové a imunologické studie.

Přehled a popis

Test mořského ježka. Každý bílý pruh je umístění řady nohou trubek; každá dvojice bílých pruhů se nazývá ambulacrum. Je jich tam pět; pětinásobná symetrie odhaluje příbuznost s hvězdicemi.

Mořští ježci jsou členy kmene Echinodermata, který zahrnuje také hvězdice, mořské okurky, křehké hvězdy a crinoidy. Stejně jako ostatní ostnokožci mají pětinásobnou symetrii (nazývanou pentamerismus) a pohybují se pomocí stovek malých, průhledných, adhezivních „trubkových nohou“. Pentaamerická symetrie není na první pohled zřejmá, ale je snadno vidět v sušené skořápce nebo při zkoušce ježka.

Třída Echinoidea zahrnuje mořské ježky, srdíčky, pískové dolary, mořské sušenky a tužky. Je rozdělena do dvou podtříd: Perischoechnoidea, která zahrnuje ježek z tužky (nebo z břidlicové tužky s velmi tlustými tupými hřbety) a Euechinoidea, které jsou „pravými“ echinoidy. Skutečné echinoidy jsou rozděleny do dvou skupin: Pravidelné echinoidy (nebo pravidelné ježky), které obsahují mořské ježky, a nepravidelné echinoidy (nepravidelné ježky), které obsahují srdeční ježky, pískové dolary a mořské sušenky. Všichni tito mají pětinásobnou radiální symetrii (pentamerismus), ale nepravidelné urchiny mají sekundární bilaterální symetrii, s přední a zadní stranou, stejně jako horní a dolní. Zatímco v pravidelných echinoidech je konečník umístěn ve středu aborálního povrchu (naproti ústům, na dorzálním povrchu), v nepravidelných echinoidech je anus buď zadní nebo na povrchu úst (Follo a Fautin 2001; Freeman 2004).

Mořské ježky bývají malé, kulovité a jejich měkké vnitřní orgány jsou chráněny tvrdými, vnitřními, kalcitovými skořápkami nebo testem, které jsou vyrobeny z desek (kalcitových ossicles), které spolu těsně přiléhají a jsou umístěny pod kůží. Jejich test je kulatý a ostnatý, obvykle od 3 do 10 centimetrů napříč. Má tendenci být klenutý na aborální straně (hřbetní) a plochý nebo konkávní na orální straně (ventrální). Běžné barvy zahrnují černé a matné odstíny zelené, olivové, hnědé, fialové a červené.

Detailní záběr na test mořského ježka. V životě prochází trubka nebo žábra každým z malých otvorů a páteř je nesena každým z vyvýšených hlíz.

Všechny mořské ježky (skutečně všechny echinoidy) jsou pokryty pohyblivými páteřemi. Tyto hřbety jsou připevněny k pravidelně uspořádaným hlízám, které jsou zase připojeny k testu. Páteře, které jsou u některých druhů dlouhé a ostré, slouží k ochraně ježka před dravci a pomáhají chodidlům trubek v pohybu a kopání. Páteře mohou člověku, který na něj vstoupí, způsobit bolestivou ránu, ale nejsou vážně nebezpeční a není jasné, že páteře jsou skutečně jedovaté. Typické mořské ježky mají ostny, které jsou dlouhé 1 až 3 centimetry, silné 1 až 2 milimetry a nejsou hrozně ostré. Diadema antillarum, známý v Karibiku, má tenké, potenciálně nebezpečné hřbety, které mohou být dlouhé 10 až 20 centimetrů.

Některé mořské ježky mají také pedicellariae mezi páteřemi, což jsou drobné, klešťovité struktury, které lze také použít k obraně nebo k odstranění nežádoucích parazitů, detritů nebo mikroorganismů (Freeman 2004). U některých druhů jsou pedicellaria jedovaté.

Zkouška mořských ježků je propíchnuta póry, kterými protahují nohy trubek, které jsou spojeny s vodním cévním systémem. Tito jsou znáni primárně pro lokomoce, ale také být zvyklý na pasti jídlo, přilnout k substrátu, a na aboral straně pro dýchání a pocit. Trubky jsou štíhlé, často se špičatým hrotem a roztažitelné.

Na orální ploše mořského ježka, obráceného k substrátu, je centrálně umístěná ústa tvořená pěti sjednocenými zuby nebo čelistmi uhličitanu vápenatého, uvnitř je masitá struktura jazyka. Celý žvýkací orgán je znám jako Aristotelova lucerna, jejíž jméno pochází z přesného popisu Aristotela v jeho Historie zvířat:

… Jezevec má to, čemu říkáme hlavně jeho hlavu a ústa dole, a místo pro vydání zbytku nahoře. Ježek má také pět dutých zubů uvnitř a uprostřed těchto zubů masitá látka sloužící kanceláři jazyka. Vedle toho přichází jícen, a pak žaludek, rozdělený do pěti částí a naplněný exkrecí, všech pět částí se spojuje v análním otvoru, kde je skořepina perforována pro výtok ... Ve skutečnosti je ústní aparát jezevčíka je kontinuální z jednoho konce na druhý, ale vzhledem k vnějšímu vzhledu tomu tak není, ale vypadá jako lucerna rohů s vynechanými tabulemi rohů (Tr. D'Arcy Thompson).

Mořští ježci mají pět párů gonád, zatímco nepravidelné echinoidy mají mezi dvěma a pěti (Freeman 2004).

Název uličník je staré jméno pro kulaté ostnaté ježky, které se podobají mořským ježkům.

Chování, strava a ekologie

Echinothrix calamaris, druh mořského ježka. Koule uprostřed mořského ježka je řiť

Mořští ježci se pohybují pomalu a mnoho druhů se živí převážně řasami. Na první pohled se mořský ježko často zdá být přisedlý, jinými slovy neschopný pohybu. Nejviditelnějším znakem života jsou někdy páteře, které jsou na svých základnách připevněny ke kuličkovým kloubům a mohou být namířeny v libovolném směru. Ve většině urchinů vyvolává lehký dotek rychlou a viditelnou reakci z páteře, která se sbíhá k bodu, kterého se dotkl. Mořský ježko nemá žádné viditelné oči, nohy nebo prostředky pohonu, ale může se volně pohybovat přes povrchy pomocí svých adhezivních trubkových nohou, přičemž pracuje ve spojení s jeho páteřemi.

Mořští ježci se živí řasami, mořskými trávami, mořskými řasami a širokou škálou bezobratlých, jako jsou mušle, houby, křehké hvězdy a crinoids.

Mořští ježci konzumují krabi, humři, mořské hvězdy, ryby, ptáci, vydry a další savci (Folo a Fautin 2001). Mořský ježek je jedním z oblíbených potravin vydry mořské a je také hlavním zdrojem výživy pro úhoře vlka. Pokud není zaškrtnuto, urchiny zničí jejich prostředí a vytvoří to, co biologové nazývají neúrodný ježek, bez makroras a související fauny. Tam, kde byly mořské vydry znovu zavedeny do Britské Kolumbie, se zdraví pobřežního ekosystému dramaticky zlepšilo (FOC 2004).

Geologická historie

Fosilní mořský ježek Lovenia woodsi z australského pliocénu.

Nejstarší známé echinoidy se nacházejí ve skále horní části ordovického období (C 450 MYA) a přežili dodnes, kde jsou úspěšnou a různorodou skupinou organismů. V dobře zachovaných exemplářích mohou být přítomny páteře, obvykle se však najde pouze test. Někdy jsou izolované páteře běžné jako fosílie. Některé echinoidy (například Tylocidaris clavigera, který se nalézá v křídě období křídové formace Anglie) měl velmi těžké trny ve tvaru klubu, které by pro napadajícího predátora bylo obtížné prorazit a přimět echinoidy k nepříjemnému zacházení. Takové hřbety jsou také dobré pro procházky po měkkém mořském dně.

Křídy echinoidů z lomu Castle Hayne, Severní Karolína, USA

Kompletní fosilní echinoidy z paleozoické éry jsou obvykle vzácné, obvykle se skládají z izolovaných páteří a malých shluků rozptýlených desek od rozdrcených jedinců. Většina exemplářů se vyskytuje ve skalách z období devonu a karbonu. Mělké vodní vápence z ordovického a silurského období Estonska jsou známé svými echinoidy. Paleozoické echinoidy pravděpodobně obývaly relativně klidné vody. Díky svému tenkému testu by určitě nepřežili v pobouřených vlnobitých pobřežních vodách obývaných dnes mnoha moderními echinoidy. Během horní části karbonského období došlo k výraznému poklesu echinoidní diverzity a tento trend pokračoval i v Permském období. Na konci paleozoické éry se přiblížili k vyhynutí, kdy z perského období bylo známo pouze šest druhů. Pouze dvě samostatné linie přežily masivní zánik tohoto období a do triasu: rodu Miocidaris, která dala vznik moderním cidaroidům (ježek tužky) a předkům, které daly vznik euechinoidům. V horní části triasu se jejich počet začal opět zvyšovat.

Cidaroidy se od doby, kdy byl jejich moderní design založen v pozdní triasu, změnily jen velmi málo a dnes se považují spíše za živé fosílie.

Saddle Wrasse, Thalassoma duperrey, se živí mořským ježkem

Euechinoidy se naproti tomu diverzifikovaly do nových rodokmenů během jury a do křídy. Z nich se vynořily první nepravidelné echinoidy (superřád Atelostomata) během raného jury, a když zahrnovaly další nadřád (Gnathostomata) nebo nepravidelné urchiny, které se vyvinuly nezávisle později, nyní představují díky svým adaptivním průlomům 47 procent všech přítomných druhů echinoidů strategie návyků i výživy, která jim umožnila využívat stanoviště a zdroje potravin, které běžným echinoidům nedostupné.

Během mezozoických a cenozoických období se echinoidy rozkvetly. Zatímco většina fosilií echinoidů je omezena na určité lokality a formace, kde se vyskytují, jsou často hojné. Příkladem toho je Enallaster, které mohou být shromážděny tisíci v určitých výchozích vápencích z křídy v Texasu. Mnoho zkamenělin pozdní Jurassic Plesiocidaris stále mají připojené páteře.

Některé echinoidy, například Micraster který se nalézá v křídě období křídové formace Anglie a Francie, slouží jako fosilní zóny nebo indexové fosílie. Protože se postupem času rychle vyvíjely, jsou takové fosílie užitečné při umožnění geologům zaznamenat skály, ve kterých se nacházejí. Většina echinoidů však není dostatečně hojná a jejich geografické rozšíření může být příliš omezené, než aby sloužily jako fosilní zóny.

Na počátku třetihor (cca 65 až 1,8 MYA) vznikly pískové dolary (řád Clypeasteroida). Jejich výrazný zploštělý test a drobné ostny byly přizpůsobeny životu na sypkém písku nebo pod ním. Tvoří nejnovější větev na stromě echinoidů.

Modelový organismus

Mořští ježci jsou jedním z tradičních modelových organismů ve vývojové biologii. Použití mořských ježků v této souvislosti pochází z 18. století, kdy byl embryonální vývoj mořských ježků pozorován mikroskopicky zvláště snadno. Mořští ježci byli prvními druhy, u nichž bylo prokázáno, že spermatické buňky hrají důležitou roli při reprodukci oplodněním vajíčka.

S nedávným sekvenováním genomu mořského ježka byla nalezena homologie mezi geny souvisejícími s mořským ježkem a imunitním systémem obratlovců. Mořští ježci kódují nejméně 222 genů Toll-like receptor (TLR) a více než 200 genů souvisejících s rodinou Nod-like-receptor (NLR) nalezenou u obratlovců (Rast et al. 2006). To učinilo z mořského ježka cenný modelový organismus pro imunology, kteří studovali vývoj vrozené imunity.

Galerie

  • Skupina černých, dlouhosrstých karibských mořských ježků, Diadema antillarum (Philippi)

  • Mořský ježek srnčí.

  • Mořští ježci mají adhezivní trubičky.

  • Mořský ježek v útesu na pobřeží Floridy.

  • Fialové mořské ježky Strongylocentrotus purpuratus v kalifornském přílivovém bazénu

  • Dva Heterocentrotus trigonarius na havajském útesu

Reference

  • Rybářství a oceány Kanada (FOC). 2004. Vydra mořská. Rybářství a oceány Kanada. Načteno 12. října 2008.
  • Follo, J. a D. Fautin. 2001. Třída Echinoidea: Srdce, ježovky, dolary na písek a mořské ježky. Web pro rozmanitost zvířat (online). Načteno 12. října 2008.
  • Freeman, S. M. 2004. Echinoidea. V B. Grzimek, S. F. Craig, D. A. Thoney, N. Schlager a M. Hutchins. Grzimek's Animal Life Encyclopedia, 2. vydání. Detroit, MI: Thomson / Gale. ISBN 0787657786.
  • Myers, P., R. Espinosa, C. S. Parr, T. Jones, G. S. Hammond a T. A. Dewey. 2008. Třída Echinoidea (srdeční ježky, dolary na písek a mořské ježky). Web pro rozmanitost zvířat (online). Načteno 12. října 2008.
  • Rast, J. P. a kol. 2006. Genomické vhledy do imunitního systému mořského ježka. Věda 314(5801): 952-6.
  • Smith, A. B., 1984. Echinoid paleobiologie (speciální témata v paleontologii). Londýn: Allen & Unwin. ISBN 0045630011.

Externí odkazy

Všechny odkazy byly načteny 2. listopadu 2020.

  • Echinoid Directory z Natural History Museum.
  • Nahlédnutí do genomu ostnatého tvora
  • lantern.jpg Značený diagram lucerny mořského ježka Aristotelesovy.

Pin
Send
Share
Send