Die Stekelhuidiges of Echinodermata is 'n filum wat hoort tot die koninkryk Animalia. Stekelhuidiges word slegs in die mariene omgewing aangetref en vorm 'n uiteenlopende groep ongewerweldes wat gewoonlik op die seebodem voorkom.
Onder die groepe sekelhuidiges tel die Echinoidea (seekastaiings), die Holothuroidea (seekomkommers) en die Asteroidea (seesterre).
Algemeen Die meeste van die 5 300 spesies stekelhuidiges (filum Echinodermata) leef as bodembewoners in die see. Hulle besit 'n skelet wat opgebou is uit kalkplaatjies, wat onderling beweeglik met mekaar artikuleer, of vergroei is tot ʼn stewige skelet van seekastaiings. Seekomkommers se skelet is gereduseer tot 'n aantal kalkplaatjies wat verspreid in die huid voorkom, en veroorsaak dat die wurmagtige diere sag voel. Hulle skelet het wel baie stekels en knobbels, wat 'n kenmerk van die filum is.
Evolusie Die meeste diere het ʼn bilateraal simmetriese liggaamsbou, want as die liggaam oor 'n vlak (die spieëlvlak) middeldeur gesny word, is die dier in 2 simmetriese vlakke verdeel. Dit is waarskynlik dat die stekelhuidiges uit bilateraal simmetriese voorouers ontwikkel het, soos die uitgestorwe Helicoplacoidea, ʼn groep wurmagtige en baie beweeglike klas diere.
'n Groep sessiele stekelhuidiges (diere wat vasgeheg op een plek hul lewens deurbring) het 'n radiaal simmetriese bou aangeneem (waar 'n aantal spieëlvlakke bestaan) en hulle by 'n sessiele lewenswyse aangepas. Die volgorde van gebeure kan uit die stekelhuidiges se embriologiese ontwikkeling afgelei word, want hul larwes is bilateraal simmetries en dit neem tydens gedaantewisseling 'n vyfstralige simmetrie aan. Die diere se linkerkante het ook hul bokant (aborale kant) geword en hul monde het na hul onderkant (orale kant) geskuif, terwyl 'n beskermende skelet ontwikkel het.
Watervatstelsel Die watervatstelsel (ambulakrale stelsel) is opgebou uit 'n ringkanaal wat in die sentrale deel van die liggaam om die spysverteringstelsel geleë is. Vyf radiale kanale het hul oorsprong uit die ringkanaal en al die kanale is met seewater of liggaamsvloeistof gevul. 'n Aparte kanaal, die steenkanaal, wat deur middel van 'n sifagtige kalkplaat (die maderporiet) met die buitewêreld in verbinding is, is met die ringkanaal verbind en dit vervoer water na die stelsel.
'n Aantal uitstulpings van die radiale kanale vorm die ambulakrale voetjies (podia), wat beweeglike tentakeltjies met 'n suigaksie is en deur seesterre en seekastaiings vir voortbeweging gebruik word. Die ringkanale van baie seesterre en seekastaiings het bykomstige organe, die Liggaampies van Tiedmann, waarvan die funksie nog onbekend is.
Senuweestelsel Die stekelhuidiges se senuweestelsel bestaan uit drei afsonderlike netwerke en dit toon ook 'n radiale simmetrie. Die orale of ektoneurale senuweestelsel, wat aan die mondkant geleë is, is die belangrikste netwerk en dit bestaan uit 'n ring om die slukderm, met 5 radiale senuweetakke wat die takke van die watervatstelsel volg. Die ander 2 netwerke, die hiponeurale en die aborale of ektoneurale senuweestelsels, lê dieper in die liggaam.
Die 2 stelsels is nie so goed soos die ektoneurale stelsel ontwikkel nie, maar vertakkings daarvan is oor die stekelhuidiges se liggaam versprei. Die stekelhuidiges het tassintuie, ligsintuie (fotoreseptors), ewewigsintuie (statosiste) en vermoedelik speel die reuksintuie (chemoreseptors) 'n belangrike rol om die diere oor omgewingstoestande in te lig.
Ander organe Seekomkommers en seekastaiings het 'n oop bloedvatstelsel en die bloedvate het nie dun wande nie, maar die bloed vloei deur 'n reeks holtes (sinusse) wat met mekaar verbind is. Die meeste stekelhuidiges het nie asemhalingsorgane nie, maar gaswisseling geskied in die ambulakrale voete van seesterre en deur dun plekke in die huid in ander stekelderms.
Seekomkommers suig periodiek water op deur die endelderm en stoot dit na gaswisseling weer uit. Gaswisseling vind deur die wande van lang, vertakte wande, die waterlonge, in hul dermkanale plaas. Die dermkanaal is 'n opgerolde buis wat van die mond na die anus strek. Seekastaiings en see- en slangsterre se mond het 'n kou-apparaat, terwyl die sessiele seelelies 'n mond en 'n anus aan dieselfde kant van die liggaam het.
Die slang- en seesterre se spysverteringstelsel is nie gekronkel nie, maar die maag is voorsien van ʼn aantal blindeindigende sakke, wat sodoende die absorberingsoppervlakte vergroot en die verspreiding van voedsel deur die liggaam vergemaklik. Die meeste stekelhuidiges is eenslagtig en bevrugting vind uitwendig plaas, want die sperm- en eierselle word buite die liggame in die water gestort, waar samesmelting plaasvind. Vryswemmende larwes ontwikkel uit die eiers.
Sistematiek Die lewende stekelhuidiges word in drei subphyla ingedeel, naamlik die subfilum Crinozoa (die seelelies); die sub- filumAsterozoa (see- en slangsterre) en die subfilum Echinozoa (seekomkommers en seekastaiings).
Seekastaiings Die seekomkommers en seekastaiings behoort saam tot die subfilum Echinozoa, maar die seekastaiings behoort tot die klas Echinoidea, terwyl die seekomkommers tot die klas Holothuroidea behoort. Lede van die klas Echinoidea het bol- of skyfvormige liggame wat met 'n uitwendige skelet van harde kalkplaatjies bedek is. Die kalkplaatjies is in 10 dubbele rye gerangskik en onderling vergroei. Klein knobbeltjies word op elke plaat gevind en 'n lang stekel se basis pas oor elke knobbel.
Die stekels kan beweeg word omdat hulle deur 'n ring van spiere aan die kalkplaatjies verbind is. 'n Ring van spiere in die stekel sorg dat dit in ʼn bepaalde posisie bly staan. Die stekels se vorm en grootte kan wissel en sommige primêre stekels (lang stekels) kan tot 30 cm lank wees. 'n Aantal korter stekels, die sekondêre stekels wat soms skubvormig kan wees, word tussen die primêre stekels aangetref. Klein gryporgane (die pedisellaria) kom tussen die stekels voor, en hulle is van klein tandjies op die punte voorsien om parasiete en afval materiaal van hul oppervlakke te verwyder.
Seekastaiings het al in die Ordovisium (ongeveer 450 miljoen jaar gelede) geleef en die voorouers van moderne seekastaiings se voorkoms het baie van die van die moderne spesies verskil. Hul kalkplaatjies is dakpansgewys gerangskik en dit het 'n beweeglike skelet gevorm. Die moderne seekastaiings word in twee kategorieë, die reëlmatige (Regularia) en die onreëlmatige seekastaiings (lrregularia) ingedeel.
Die reëlmatige seekastaiings is meestal bolrond of appelvormig en die kalkskelet bestaan uit reëlmatig gerangskikte plaatjies. Die mond is in die middel van die diere se onderkante geleë, terwyl die anus sentraal aan die bokant op 'n kalkplaat, die periprokt, geleë is. Daar is vyf genitale plaatjies, elk met 'n genitale porie (geslagsopening) rondom die periprokt gerangskik. Een van die plaatjies het 'n groot opening en dit fungeer as maderporiet om water aan die watervatstelsel te voorsien.
Die water word vir voortbeweging en gaswisseling gebruik. Die liggaam het vyf rye ambulakrale plate met porieë waardeur die voetjies van die watervatstelsel steek. Die voetjies het suiers wat vir voortbeweging gebruik word. Tussen die geperforeerde plaatjies (ambulacralia) is daar ongeperforeerde kalkplaatjies (adambulacralia) wat die interambulakrale plaatjies vorm. Dieselfde soort plaatjies word op die onreëlmatige seekastaiings aangetref en hulle is op dieselfde wyse gerangskik, maar die anus het in die rigting van die mond verskuif.
Die mond is ook na die liggaam se sykant verplaas en die diere het gevolglik hul radiale simmetrie verloor en is bilateraal simmetries. Die verskuiwings vind na die metamorfose van onreëlmatige seekastaiinglarwes plaas, sodat hulle bilaterale simmetrie 'n sekondêre verskynsel is. Die meeste onreëlmatige seekastaiings is skyfvormig en hulle leef half begrawe onder die sand. Die lewenswyse het ook veroorsaak dat hulle stekels na kort, borselrige strukture verkort is, omdat lang stekels in hulle habitat lastig is.
Lewenswyse Die reëlmatige seekastaiings leef op organiese afvalmateriaal, alge en ander sessiele diere wat met 'n aantal klein voetjies om hul monde gevang en na die mond gebring word. Die mond is deur 'n walvormige lip met vyf keëlvormige tandjies om ring. Die struktuur is 'n onderdeel van 'n kou-apparaat, die Lantern van Aristoteles, wat uit vyf groot, piramidevormige kalkplate bestaan en voor die mond uitsteek.
Die kalkplate is van spiere voorsien ten einde dit beweeglik te maak en dit kan na buite gebuig word en as gryporgaan funksioneer. Nadat die voedsel gekou is, word dit na die dermkanaal vervoer en die onverteerde reste verlaat die liggaam deur die anus. Die meeste onreëlmatige seekastaiings het nie 'n Lantern van Aristoteles nie, maar die voetjies van die watervatstelsel vervoer die voedsel na die mond.
Seekastaiings is eenslagtig, maar 'n mens kan nie op grond van die uitwendige ken merke tussen mannetjies en wyfies onderskei nie. Reëlmatige seekastaiings het vyf geslagsorgane, terwyl onreëlmatiges twee, drie of vier kan hê. Sommige spesies vergader tydens die paringstyd in groot groepe, terwyl ander spesies slegs pare vorm. Bevrugting vind uitwendig plaas, want die spermselle en eiers word in die water vrygelaat waar hulle versmelt.
'n Vryswemmende larwe ontwikkel uit die eier en dit dryf ʼn tyd lank in die oseaan rond en vorm deel van die plankton. Nadat gedaantewisseling plaasgevind het, sink hulle na die bodem en ontwikkel tot volwasse seekastaiings.
Indeling Die klas Enchinoidea bestaan uit twee subklasse, die Perischoechinoidea en die Euechinoidea. Die meeste van die Perischoechinoidea se lede word as fossiele aangetref en net een lewende orde bestaan. Die meeste lewende seekastaiings behoort tot die Euechinoidea en die subklas kan in vier superordes ingedeel word. Die superordes Gnathostomata en Atelostomata is die onreëlmatige seekastaiings, terwyl die superordes Diadematacea en Echinacea die minder gespesialiseerde, reëlmatige seekastaiings is.
Seesterre Seesterre behoort tot die klas Stelleroidea en hulle is stervormige stekelhuidiges (filum Echinodermata), wat uit 'n afgeplatte liggaamskyf en vyf stekelagtige arms (of veelvoude van vyf) bestaan. Hulle toon soos alle stekelhuidiges ʼn vyfstralige radiaal simmetriese liggaamsbou, wat beteken dat ʼn mens die diere op vyf maniere middeldeur kan sny en dat elke kant sal eners lyk. Seesterre se liggame is dorsoventraal afgeplat en die mond is aan die kant teen die substraat geleë (die onderkant of die orale kant), terwyl die anus aan die bokant of die aborale kant geleë is.
Die skelet bestaan uit 'n versameling kalkplaatjies of stawe, wat elk vermoedelik uit 'n enkele kalsietkristal bestaan. Die plaatjies is inmekaargevleg en deur bindweefsel aanmekaar gebind. Dit word aan die buitekant deur epidermisweefsel bedek, wat 'n aantal cilia en pedisellaria het. Die pedisellaria word gebruik om klein diertjies en larwes van die seesterre se oppervlakke te verwyder. Seesterre kom in alle see voor en hulle kan in koue poolstreke, asook in tropiese streke, langs kuste of in diep waters aangetref word.
Hulle is beweeglike diere, want hulle maak van bewegings van die arms en ʼn groot aantal klein, beweeglike voetjies gebruik om oor die seebodem te beweeg. Elke arm het ʼn groef en 'n ry gaatjies (die ambulacralia) word aan elke kant van die groef aangetref, waardeur die buisvoete (van die watervatstelsel) steek. Die werking van die buisvoete word deur die watervaskulêre stelsel (die watervatstelsel) veroorsaak. Die radiale kanale wat uit die ringkanaal afkomstig is, is aan die binnekant met trilhaarepiteel bedek sodat die water in die kanale vervoer kan word.