Morski ježevi

Seminarski rad

Echinoidea (morski ježevi) - ekologija, taksonomija

Sadržaj

1 Uvod
2 Ekologija morskih ježeva
3 Taksonomija morskih ježeva
- 3.1 Species (vrste)
4 Zaključak
5 Literatura

Uvod

Carstvo životinja (Animalia), kako je poznato, podeljeno je na 36 razdela ili tipova (Phylum-a), pri čemu najveći broj životinja pripada, njima, devet, ,,velikih’’. Jedan od najinteresantnijih je, svakako, filum bodljokožaca (Echinodermata) sa recentnim klasama: morskih zvezda (Asteroidea), morskih zmiljujica, zmijokrakih zvezda ili zmijača (Ophiuroidea), morskih ježeva (Echinoidea), morskih krastavaca (Holothuroidea), i morskih krinova (Crinoidea). Samo takvih, trenutno postojećih, vrsta iz ovih klasa, ima oko 6 000. Broj izumrlih vrsta iznosi oko 20 000, pri čemu mislimo na organizme koji su živeli, tj. žive, striktno, u morskoj vodi. Mi se, ovde, bavimo, isključivo, morskim ježevima, od kojih je poznato oko 800 vrsta.

Njima ćemo se baviti kroz dva, veća i šira, aspekta koji se odnose, redom, na ekološke karakteristike, i na klasifikaciju. To su neodvojive i integralne celine pri proučavanju bilo kog bića, pa ni bodljokošci ne predstavljaju izuzetak u tom pogledu. Međutim, Echinoidea-e su izuzetak u mnogim drugim specifičnostima i načinima adaptacije. Elem, uvidećemo kako je kod njih ,,izvršena’’ tzv. retrogradna evolucija, odnosno, retroaktivno vraćanje osnovama živih sistema. To putovanje kroz ,,biološki vremeplov’’ delovaće interesantno i fascinatno, što, zaista, i jeste, ali treba imati na umu da su ove Echinodermata-e stavljale na teške muke prirodnjake iz doba kada su otkrivene i proučavane. Jedan od njih, Libi Himan, američki zoolog, reći će za bodljokošce da su, isti, ,,stvoreni’’ da zbunjuju biologe, a sa čime bismo se svi mogli složiti, ako bismo bili savremenici poznatom naučniku u vreme koje nije ,,poznavalo’’ nazadovanje u vidu involucije kao oblika ekološke modifikacije.

Sve, prethodno, napisano, biće mnogo jasnije u postepenim analizama svakog organskog sistema, posebno. Ukazaćemo na značaj morskih ježeva, ali i na probleme koje mogu izazvati, a sve to treba voditi ka tome da se bolje razumeju i shvati njihov način života, prilagođavanja i dalji smer evolucije nakon njihove filogenetske ,,račve’’. Ovo će biti moguće, jedino, uz ,,prizivanje’’ njihove sistematike, koja nije preterano zahtevna i komplikovana, ali, apsolutno, zahvalna po pitanju rasvetljavanja daljih ,,grana, drveta života’’. Mora se reći i to, da koliko god da su nam danas ovi organizmi poznati, još uvek ne znamo o njima sve, što dodatno raspiruje maštu i interesovanje vezano za njih, i za ekologiju životinja, u celosti. To su neki od postavljenih ciljeva, a što se tiče njihovih postizanja, rezultati ne bi trebali izostati.

Ekologija morskih ježeva

Ekologiju morskih ježeva ćemo rasčlaniti na nekoliko particija. To ćemo postići baveći se njihovom fizionomijom, morfologijom, ali nećemo izostaviti ni činjenice vezane za njihovo ponašanje, značaj, stanište i dr. ekološka pitanja.

Fizionomija morskih ježeva

U ovom paragrafu, izneće se opšte osobine Echinoidea-a, a koje su, skoro apsolutno, primenjive i na ostale pripadnike bodljokožaca.

Simetrija. Najupadljivija karakteristika morskih ježeva (i bodljokožaca, generalno) je radijalna, petozračna simetrija tela. To, možda, nije uočljivo na prvi pogled, ali pažljivom disekcijom to postaje jasnije. Oni su globularni, sferični (loptasti) organizmi i, kao takvi, jedine Deuterostomia-e sa celomom (sekundarnom telesnom dupljom). Ipak, kod nekih je radijalna simetrija, sekundarno narušena, te se pojavljuju znaci dvobočne simetrije. Kod takvih vrsta morskih ježeva, telo je srcoliko ili ima oblik diska. Takođe, njihove larve (dipleurule) su bilateralno simetrične i vode, planktonski način života, što je u totalnoj suprotnosti sa adultnim formama. Sve ovo sugeriše o prelaznim ,,fazama’’ između invertebrata (beskičmenjaka) i vertebrata (kičmenjaka). U odraslom stanju, nesegmentisani su, bez cefalizacije i sa izraženom oralno-aboralnom (oralno-apikalnom) osom.

Arhitektonika tela. Telo im je građeno iz centralnog diska i krakova (pet) koji od njega polaze. Dogovoreno je da se zamišljene linije koje vode od centra diska, odnosno, usnog otvora ka krajevima krakova označavaju kao radijusi, prečnici (R), a zamišljene prave koje povezuju cantar i ivicu diska kao interradijusi, poluprečnici (r). Sve ovo, a i još neki delovi njihove anatomije se detaljno vide na priloženoj shemi spoljašnje građe morskog ježa (sl. 1.).

Metrički podaci. Morski ježevi su, najčešće, veličine od 6 – 12 cm, mada se mogu naći i pravi ,,džinovi’’ među njima, koji narastu i do 36 cm. Što se tiče njihove dužine života, mogu poživeti do 30 godina.

Morfologija morskih ježeva

Morfologiju morskog ježa objasnićemo citološkim, histološkim i anatomskim osobenostima, njemu svojstvenim.

Kožni sistem. Površinu morskih ježeva oblaže jednoslojni trepljasti epidermis, ispod kojih polaze krečnjačke bodlje i trnovi, na osnovu kojih su, zapravo, i dobili ime (echinus=bodlja; derma=koža). U njemu se nalaze jednoćelijske žlezde i čulne ćelije. Koža ehinoidea je u tesnoj vezi sa skeletnim sistemom organa.

Skeletni sistem. Skelet svih bodljokožaca mezodermalnog je porekla, što ih čini jedinim takvim beskičmenjacima. Kod ostalih, on je ektodermalnog porekla, dok kod vertebrata, ponovo, vodi poreklo iz mezoderma što govori o visokoj složenosti i diferenciranosti morskih ježeva. Njihove ,,kosti’’ čine višeugaone krečnjačke ( ) ploče, tuberkule (kvržice), ali i, pominjane, bodlje koje se obrazuju u potkožnom vezivnom sloju, pa čak i neki delovi organa za varenje. Na vrhovima ovih struktura, nakon potpunog formiranja, epidermisa više nema. Skeletne ploče međusobno su čvrsto srasle u 10 parnih nizova, obrazujući čvrsti oklop, ali neke su i pokretno spojene mišićima.

Mišićni sistem. Kako su ehinodermate sedentarni organizmi, mišići su im, relativno, slabo razvijeni. Aktivni su jedino kod onih vrsta sa dugačkim bodljama kojima se kreću u vidu štaka. Kod drugih, gde su kraće, služe za zarivanje u peščanu podlogu. Mišići si prisutni i oko bodlji koje im služe za odbranu, a u sadejstvu sa još jednim, evolutivno novim sistemom, takođe, značajnim za ove pomenute svrhe.

Vodeno-vaskularni sistem. Za razumevanje ovog sistema, neophodno je da se vratimo na sekundarnu telesnu duplju. Celom odraslih morskih ježeva je izdeljen na nekoliko odvojenih delova, tj. sistema. Svi delovi postaju od tri para celomskih meškova koji su razvijeni kod bodljokožačkih larvi. Jedan od ovih sistema je jedinstven samo za Echinodermata-e i naziva se vodeno-vaskularni, ili ambulakralni sistem. Njegova osnovna funkcija je u lokomociji (kretanju), a neki njegovi delovi imaju i čulnu, respiratornu (disajnu) i odbrambenu ulogu, ukoliko su snabdeveni otrovnim žlezdama. Tu su i male ,,štipaljke’’ (pedicelarije) koje služe za čišćenje tela od čestica peska i sl. Ovaj sistem čine kanali, cevčice, i ampule (meškovi) ispunjene tečnošću pod pritiskom. Ukoliko pritisak opadne, morska voda ulazi u ambulakralni sistem, i ponovo ga uspostavlja. Ovaj mehanizam se vrši kroz naročite pore i cevaste izraštaje ili nožice na površini tela, pomoću koga se morski ježevi kreću. Kada se pod pritiskom tečnost potisne u ,,kanale’’, oni se izduže i svojim pijavkama pričvrste za podlogu. Onda se kontrahuju i za sobom povlače ostatak tela. Usaglašenim delovanjem višebrojnih kanala ili ,,nožica’’, jež se polako kreće. Vodeno-vaskularni sistem je skopčan sa kožom preko madrepornih pločica, ali i sa vaskularnim (krvnim) sistemom.

Krvni sistem. Hemalni sistem je otvorenog tipa (cirkulacija se obavlja unutar krvnih sudova, ali se iz njih i izliva u telesnu duplju) sa koncentrisanjem sudova u obliku lakuna (prstena i kanala). Krvna tečnost ima ulogu transporta hranljivih materija, ali ne i kiseonika. Sistem za razmenu gasova. Respiracija nema posebnih organa, već se obavlja celom površinom tela, putem škrga ili drugih disajnih struktura (,,vodena pluća’’, na primer). Disanje se obavlja difuzijom kiseonika rastvorenog u morskoj vodi, koji kroz škrge dospeva u celomsku tečnost (po hemizmu, sličnoj okolnoj vodi) koja obavlja i respiratornu ulogu.

Ekskretorni sistem. Izlučivanje se, takođe, vrši celom površinom tela, ali i preko zidova škrga i creva. Druge, specijalizovane organa za izlučivanje, morski ježevi ne poseduju. Čvrsti ekskretorni produkti izbacuju se zajedno sa ćelijama amebocitama u kojima su se prethodno akumulirali. Ovo se lako demonstrira ubrizgavanjem tuša u duplju morskog ježa, a čije ameboidne ćelije rapidno fagocitiraju i izbacuju ova, nepotrebna zrnca crnog tuša.

Probavni sistem. Sistem organa za varenje počinje usnim otvorom postavljenim na oralnom polu. Od njega polazi ždrelo koje kod mnogih vrsta može da odsustvuje, a, isto, se nastavlja na dugo srednje crevo (endodermalnog porekla, tu nema iznenađenja). Na ovo, nastavlja se kratko zadnje crevo koje se završava analnim otvorom na aboralnom polu. Treba istaći da je crevni tubus kružno izuvijan i, mestimično, zadebljan, čineći sifon. Još jedna specifičnost za morske ježeve je prisustvo posebnog aparata za drobljenje i sitnjenje hrane, nazvan Aristotelov aparat ili lampa (sl. 2.). Njega čine 25 skeletnih delova od kojih 5 čine krupni, trouglasti zubi. Zahvaljujući ovom aparatu, ehinoidee su u stanju da se hranim svim dostupnim, organskim izvorima hrane. Međutim, na njihovom ,,meniju’’, najčešće, se nalaze alge koje žive na stenama.

Nervni sistem i čula. Nervni sistem, a samim time, i čulni organi, kod morskih ježeva, slabo su razvijeni i dosta su primitivni. Postoje tri nervna prstena od kojih polaze radijalno raspoređeni nervi, koji ukazuju na difuzno-vrpčast nervni sistem. Od oralnog nervnog sistema kreću živci za ambulakralni sistem i subepidermalni pleksus. Drugi prsten je nešto dublje postavljen (u središtu telesne duplje morskog ježa), a treći je smešten sa gornje strane tela i nastaje od mezoderma, što je jedinstven slučaj u poreklu nervnog sistema (,,praksa’’ je da on nastaje iz ektoderma). Pojedini delovi nervnog sistema, kod ostalih bodljokožaca, različito su razvijeni. Od čulnih organa, na površini tela su raspoređene taktilne ćelije kojih najviše ima oko vodeno-vaskularnih tentakula (nožica). Olfaktorna (mirisna) čula se nalaze oko usnog otvora, gde je moguće i prisustvo očnih mrlja, raspoređenih na ocelarnim pločama.

Polni sistem. Bodljokošci su odvojenih polova, ali bez izrazitog polnog dimorfizma. Polne žlezde su jednostavne građe i sastoje se, i kod mužjaka i kod ženki, od pet gonada i polnih odvoda koji od njih polaze i izlaze kroz genitalne ploče. Ove, i prethodne, strukture su uočljive prilikom seciranja jednog morskog ježa (sl. 3.). Fertilizacija (plođenje) je spoljašnje (gameti, polne ćelije se izbacuju van i tamo spajaju, dajući oplođenu jajnu ćeliju – zigot), a jaja su izolecitnog tipa (siromašna žumancetom, koje je, relativno, ravnomerno raspoređeno u citoplazmi). Blastulacija (brazdanje) je radijalna, nedeterminisana (četiri razdvojene blastomere daju isto toliko nova organizma, jer njihov razvojni put nije, unapred, bio određen). Blastula poseduje blastocel, a gastrulacija se vrši invaginacijom. Inače, morski ježevi su bili pogodan objekat za brojna embriološka istraživanja. Posebno su dobro objašnjeni procesi ekspresije gena tokom ovogeneze, akrozomalne reakcije, blastulacije, sinteze proteina za vreme razvića, gastrulacije, .... Razviće je matamorfozno, preko, već pominjane, transparentne (providne) larve koja, kada se pričvsti za morsko dno, daje odraslu jedinku.

Biotop, bihevioristička ekologija i značaj morskih ježeva

Životno stanište (biotop) morskog ježa, a i ostalih bodljokožaca, jesu plićaci litorala (obalske zone). Naročito su brojni u toplim morima, a sreću se na senovitim mestima, kao što su šupljine ispod morskih stena.

Posebno je interesantna njihova interspecifička kompeticija sa pripadnicima iste vrste, ali drugih populacija. Tako su zabeležini slučajevi pravih ratova između dve ili više grupacija ehinoidea koji su se vodili zbog teritorijalnosti i svih resursa koje ona sa sobom nosi. Naravno, ove borbe su, izuzetno, spore i dugotrajne, ali, za sobom, ostavljaju pravu pustoš koja može obuhvatiti zavidnu površinu morskog dna.

Teritorijalni integritet čuva i svaka jedinka, posebno. Tako, veliki je broj ljudi koji su slučajno nagazili morskog ježa prilikom nekog letovanja, koje se bolno završilo. Bol, a i letalni ishod kod prethodno opisanog primera, posledica su lako lomljivih, hrapavih i čvsrtih trnova koje ehinodermate poseduju, a koji mogu produkovati toksine (otrove). Čak i da nisu otrovni, zbog brojnih bakterija i parazita koji se na njima, uvek, nalaze, u stanju su, ponovo, da izazovu bolne lezije, alergijske reakcije (sl. 4), pa i šokno stanje usled anafilakse koje, ako se ne leči pravilno i pravovremeno, vodi u smrt.

Ipak, ako se na vreme javi lekaru, problem se može smatrati rešenim.

Na sreću, postoji i lepša strana priče. Umetnici su našli svoju inspiraciju u, mora se priznati, prelepim krečnjačkim ljušturicama morskih ježeva, i kao takve ih koriste za svakojake namene. Od njih prave ukrasne lampice, dekorativne posudice, ili obične šarene figurice (sl. 5.).

Sem ovih, drugih ,,koristi’’ od morskih ježeva nemamo, tj. ne koriste se u privredi. Izuzetak su samo specifične vrste koje su jestive, a o tome za koji trenutak.

Taksonomija morskih ježeva

Generalno, bodljokošci predstavljaju veoma staru grupu organizama koja je bila brojna još u Kambrijumu (pre, oko, 600 - 500 miliona godina). Njihov, postanak, do danas nije tačno razjašnjen, ali je zaključeno da tip Echinodermata obuhvata dva subphylum-a (subfiluma, podtipa): Eleutherozoa (kome pripadaju morski ježevi, ali i morske zvezde, zmijače, morski krastavci, kao i dve izumrle klase) i Pelmatozoa (sa klasom morskih krinova i više izumrlih klasa).

Sistematika ehinoidea nije preterano opširna i prikazana je tabelarno (tab. 1.). Istraživanja pokazuju da postoji više sličnosti u razviću između morskih ježeva i zmijokrakih zvezda, a ne kao što se nekada mislilo, između morskih ježeva i morskih zvezda. Ovo, svakako, sugeriše zaključke o filogenetskim vezama Echinoidea i ostalih Echinodermata.

Species (vrste)

Echinus esculentus (jestivi morski jež). Telo veličine, oko, 16 cm, visoko zasvođeno, pravilnog sferičnog oblika i crvene do crne boje (sl. 6.). Česta vrsta čistih kamenitih obala evropskih mora (Jadranskog, na primer), a koristi se u gastronomiji, jer su im gonade jestive.
Cidaris sp. (morski turban). Veličine, oko, 20 cm, spljoštenog tela (u obliku turbana), sa krupnim tuberkulumima i dugim bodljama kojima se, kao štakama, kreće po morskom dnu. Svetložute je boje (sl. 6.). Okupira čvrsto morsko dno do dubine 50 – 700 m. Zadržava se oko algi.
Echinocardium sp. (srcasti morski jež). Prividno, bilateralne simetrije (usni otvor pomeren unapred, a analni unazad). Prekriven gustim i kratkim bodljama. Ime je dobio po srcolikom obliku tela, veličine, oko, 5 cm (sl. 6.). Čest u Jadranskom moru, gde se nalazi ukopan u pesku.

Još neki predstavnici su: Echinus miliaris, Strongylocentrotus lividus, (sl. 6.)….

Nešto detaljnija taksonomija morskih ježeva razlikuje dve subklase (potklase):

Perischoechinoidea sa redom Cidaroida, i
Euechinoidea sa viže nadreda i redova. To su sledeći nadredi (i redovi, dati u zagradama iza odgovarajućih nadreda):
- Atelostomata (Cassiduloida i Spatangoida),
- Diadematacea (Diadematoida, Echinothurioida i Pedinoida),
- Echinacea (Arbacioida, Echinoida, Phymosomatoida, Salenioida i Temnopleuroida), i
- Gnatostomata (Clypeasteroida i Holectypoida).

Zaključak

Uvideli smo da su morski ježevi (Echinoidea-e), po mnogo čemu, veoma interesantni organizmi. Naime, neki njihovi organi su krajnje uprošćeni, ili ih čak i nema, dok su drugi na zavidnom evolutivnom nivou i sasvim novi za biologiju. Svi ovi karakteri ih smeštaju između Athropoda (zglavkara, člankonožaca) i Chordata (životinja sa osovinskim skeletnim sistemom, hordom). Ipak, po nekim autorima, oni se nalaze između Mollusca (mekušaca) i hordata. Bilo kako bilo, njih, najprostije, možemo smatrati ,,sklopljenim’’ morskim zvezdama. Zaista, ako zamislimo morsku zvezdu koja svoje krake savija nagore i spaja, biće nam jasnije kako izgledaju i morski ježevi. Dakle, nije tačno da ehinoidee nemaju krakova, kao što mnogi misle (to je, dobro vidljivo sa slike na naslovnoj strani). Sa njima možemo da se sretnemo, najčešće, u dva scenarija, na trpezi kada su nam servirani kao delikatesna hrana, ili na putu ka nekoj zdravstvenoj ustanovi kada nas bocnu u cilju odbrane. U svakom slučaju, treba ih poštovati. Mogu, šta više, biti i objekat nekog hobija kada se od njihovih delikatnih ljuštura prave ukrasi i figurine.