棘皮动物和无脊椎后口动物

棘皮动物，如海星和海胆，是具有棘刺皮肤的海洋后口动物，拥有水管系统和次生辐射对称的成体，与脊索动物同属一个大的分支。

Definition

棘皮动物和无脊椎后口动物是后口动物谱系中的非脊索动物成员；棘皮动物是具有棘刺皮肤的海洋动物，拥有内部钙质骨骼、水管系统和五辐射对称的成体，它们与半索动物和脊索动物共享后口动物的发育模式。

Scope

本主题涵盖棘皮动物门，这是一个纯海生动物门，包括海星、蛇尾、海胆、海参和海百合，并介绍其他无脊椎后口动物，如半索动物。它阐述了它们的独特特征，包括钙质内骨骼、成体次生获得的五辐射对称性以及驱动管足的独特水管系统，并解释了为什么棘皮动物尽管外观呈辐射状，却仍是后口动物。

Core questions

• 棘皮动物的特征是什么？它们的水管系统如何运作？
• 尽管棘皮动物成体呈辐射对称，为什么它们仍被归类为后口动物？
• 主要的棘皮动物纲在形态和习性上有何不同？
• 在后口动物中，棘皮动物与脊索动物之间有什么联系？

Key theories

水管系统

棘皮动物拥有一套源自体腔的液压管道网络，用于操作成排的管足，提供了一种在其他任何动物门中都找不到的独特运动、附着、摄食和气体交换方式。

次生辐射对称背后的后口动物亲缘关系

棘皮动物幼体是两侧对称的，并以后口动物的方式发育，因此成体的辐射对称性是一种次生、衍生的状态，这并未掩盖它们与半索动物和脊索动物的密切关系。

Mechanisms

棘皮动物的水管系统是一套充满液体的管道，通过筛板与外界相连；由肌肉膨胀体调节的水压使数百个管足伸缩，动物利用这些管足爬行、抓附表面和操纵食物。内骨骼由嵌入体壁的钙质板或骨片组成，通常带有棘刺。尽管成体呈辐射状，棘皮动物仍共享后口动物的发育模式，即胚胎的第一个开口成为肛门，口部随后形成，并且它们的幼体是两侧对称的，这表明该类群与半索动物和脊索动物有亲缘关系。

Clinical relevance

棘皮动物是海洋生态系统的重要成员，其中食草的海胆和掠食性的海星可以塑造整个群落；海胆是研究受精和早期发育的经典模式生物。这属于教育背景信息，而非临床建议。

History

19世纪，人们对棘皮动物的幼体和发育进行了深入研究，约翰内斯·穆勒描述了许多幼体形态，通过比较胚胎学确立了棘皮动物、半索动物和脊索动物的后口动物分类群。20世纪的工作，包括海曼的专著和加斯坦关于幼体进化的观点，阐明了棘皮动物的辐射对称性是次生的，这一结论得到了后来分子系统发育学的有力支持。

Key figures

• Johannes Müller
• Libbie Hyman
• Walter Garstang

Seminal works

• pechenik2015
• ruppert2004

Frequently asked questions

为什么海星被认为是脊椎动物的近亲？

棘皮动物是后口动物，与脊索动物和脊椎动物同属动物界的主要分支，它们共享一种早期发育模式，尽管成体形态差异很大，但这种模式将它们 объединяет。

什么是水管系统？

它是一种棘皮动物特有的充满液体的液压管道网络，用于操作它们的管足，使其能够运动、附着、摄食和气体交换。