棘皮動物と無脊椎動物の後口動物

ヒトデやウニなどの棘皮動物は、棘のある皮膚を持つ海洋性の後口動物であり、水管系と二次的に放射状の成体を持つ。これらは脊索動物と同じ主要な系統に属する。

Definition

棘皮動物と無脊椎動物の後口動物は、後口動物系統の非脊索動物のメンバーである。棘皮動物は、内部に石灰質の骨格、水管系、五放射相称の成体を持つ棘のある皮膚の海洋動物であり、半索動物や脊索動物と後口動物の発生様式を共有する。

Scope

このトピックでは、ヒトデ、クモヒトデ、ウニ、ナマコ、ウミユリを含む純粋に海洋性の門である棘皮動物門について扱い、半索動物などの他の無脊椎動物の後口動物を紹介する。石灰質の骨格、成体で二次的に獲得された五放射相称、管足を動かす独特な水管系といった彼らの特徴的な形質を扱い、棘皮動物が放射状の外見にもかかわらず後口動物である理由を説明する。

Core questions

• 棘皮動物を特徴づける形質は何ですか、またその水管系はどのように機能しますか？
• 棘皮動物は、成体の放射相称にもかかわらず、なぜ後口動物に分類されるのですか？
• 主要な棘皮動物の綱は、形態と生息様式においてどのように異なりますか？
• 後口動物の中で、棘皮動物と脊索動物を結びつけるものは何ですか？

Key theories

水管系

棘皮動物は、体腔に由来する管の液圧ネットワークを持ち、管足の列を操作する。これは、他のどの門にも見られない、移動、付着、摂食、ガス交換のための独特な手段を提供する。

二次的な放射相称の背後にある後口動物の類縁関係

棘皮動物の幼生は左右対称であり、後口動物の様式で発生するため、成体の放射相称は二次的に獲得された形質であり、半索動物や脊索動物との密接な関係を覆い隠すものではない。

Mechanisms

棘皮動物の水管系は、篩板（ふるいいた）を介して外部とつながる液体で満たされた管の集合体である。筋性の膨大部（アンプラ）によって調節される水圧が数百本の管足を伸縮させ、動物はこれを使って這い、表面に付着し、食物を操作する。内骨格は体壁に埋め込まれた石灰質の板または骨片で構成され、しばしば棘を持つ。放射状の成体にもかかわらず、棘皮動物は後口動物の発生様式を共有しており、そこでは最初の胚の開口部が肛門となり、口は後から形成される。また、幼生は左右対称であり、このグループが半索動物や脊索動物の近縁であることを示している。

Clinical relevance

棘皮動物は海洋生態系において重要なメンバーであり、草食性のウニや捕食性のヒトデは生態系全体を形成することがある。ウニは受精と初期発生の研究における古典的なモデル生物である。これは教育的な文脈であり、臨床的な助言ではない。

History

棘皮動物の幼生と発生は19世紀に集中的に研究され、ヨハネス・ミュラーが多くの幼生形態を記述した。棘皮動物、半索動物、脊索動物の後口動物としてのグループ化は、比較発生学を通じて確立された。ハイマンの論文やガースタングの幼生進化に関する考えを含む20世紀の研究は、棘皮動物の放射相称が二次的なものであることを明らかにし、この結論は後の分子系統学によって強く支持された。

Key figures

• Johannes Müller
• Libbie Hyman
• Walter Garstang

Seminal works

• pechenik2015
• ruppert2004

Frequently asked questions

なぜヒトデは脊椎動物の近縁と考えられているのですか？

棘皮動物は後口動物であり、これは脊索動物や脊椎動物を含む動物界の主要な系統と同じです。彼らは、成体の体が大きく異なるにもかかわらず、グループを統合する初期発生のパターンを共有しています。

水管系とは何ですか？

水管系は、棘皮動物に固有の液体で満たされた管の液圧ネットワークであり、管足を操作して移動、付着、摂食、ガス交換を可能にします。