书城科普可爱的动物王国(青少年成长必读·科学真奇妙丛书)
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第9章 无脊椎动物(6)

九、棘皮动物门

身体呈次生性辐射对称,体表具棘、棘钳和皮鳃,具发达的体腔和水管系统,全部生活在大海之中。棘皮动物的种类很多,有海百合、海星、海胆、海参和蛇尾五大类。它们食性多样,再生能力很强。棘皮动物有一定的经济意义,我国沿海有20多种海参可供人类食用,海胆卵也是比较高级的食品,棘皮动物的骨骼可作肥料,但海盘车是贝类养殖业的重要敌害,海胆能啮食海带及裙带菜,也是一类有害动物。

棘皮动物

这一类中的6000生物,如海参、海蛇尾、扁圆海胆和海百合等,所有棘皮动物都生活在海里,且都有其独特的内部水压系统,帮助它们运动、吃食和呼吸。它们的躯体一般可分为五个相等的部分,围绕着一个中域排列着。棘皮动物的躯体利用白垩板保护着。

无前后之分

大多数动物,包括人类在内,有一个明显的“头”和“尾”,而且或多或少的沿其体长呈几何对称的。棘皮动物却大不相同,它们的躯体有五个对称部分,从中域辐射开来,就像装了车辐的车轮一样。它们没有头、没有脑,也没有“前”、没有“后”,常常能向任何一个方向运动,嘴长在下边,肛门长在上边。

水压动物

一个棘皮动物的躯体内含有充满了水的管道水压系统。管道同管状的“脚”连接,这些脚通过躯体下边骨骼中的微小穿孔伸出外面,将水泵入吸盘样的脚,海星就能沿着海底爬行。管脚还有于取食和从水中提取氧气。

进食

大多数棘皮动物在海底生活,主要还是生活在沙子、泥土、岩山上。另外一些包括海参和扁圆海胆,将洞往下打到沉积物里。它们的食物多种多样——有几种是“放牧”式的,靠海藻和外壳长在岩面上的动物为食;有一些是食腐动物,或从海水或从沙子里筛滤食物;另一些则吃活的软体动物和甲壳动物。多数种类用朝下的对着海床的嘴进食。

自我保护

棘皮动物被许多海生动物包括鱼类和蜘蛛蟹所吞吃,被海潮暴露出来的那些也会成为海鸟的美味“快餐”。海鸟将海胆从高处摔落岩石上,将它们砸开来。许多棘皮动物如热带海胆,用它尖而有毒的棘使其具有独特的防御方式,然而海星和海蛇则故意将被敌人抓住的那只臂膀脱落。

繁殖

棘皮动物靠将精子和卵释放于水中进行繁殖,一旦受精,卵就孵化成幼虫。幼虫看上去与成虫非常不同,幼虫借助细小的鞭毛,靠着洋流散播开去。棘皮动物也能从它们被打碎的碎片中再生。

1、海参

海参柔软的圆柱形躯体往往被错误地当成奇异的海底植物,但事实上,海参是一种与海星有亲缘关系的动物,它们能贴着海底移动。海参的嘴位于身体的一端,周围长着一圈触须,可用来收集腐败物或捕捉浮游生物。它们保卫自己的方式最为奇特,如果受惊吓或者受到威胁,它们会把所有的内脏从肛门排泄出来,弄成黏呼呼、乱糟糟的一堆,这一招经常使捕猎者落入围套。2~3周之后,它们又会再生出一套内脏。

刺海参

与其他棘皮动物不同的是,刺海参的嘴都长在身体的一端。刺海参通过粗糙的皮肤和具有白色棘突的骨骼来保护自己。如果敌人靠得太近,受到威胁的刺海参会释放出一团粘乎乎的线团似的特质,以此来保证自己的安全。

古老的动物

海参是潜居于从深海到浅海底部泥沙里的一种棘皮动物。在它那细长的、肉乎乎的身上,长满了肉刺,颇像一根黄瓜,人们形象地称它为“海黄瓜”。在海参身体前端的中央有一小孔,这是它的嘴。它从嘴里吸进海水,再从肛门喷出。在海参嘴的四周,有一圈圆柱状像茉莉花似的触手,这是它取食的工具。在它身体的腹面上还有许多管足,它凭借着这些管足,可在硬底质的海底爬行。

海参约有900种,分布在世界各海洋里。我国的海参种类较多,其中有20多种可以食用。像刺参和梅花参是中外闻名的海产珍品。

不少人都觉得海参软绵绵的,没有骨头,其实不然。海参是有骨头的,只是它的骨片大多退化而且埋在体壁内,又非常小,要在显微境下放几十倍才能看清。据统计,有的海参体内有近2000万个小巧玲珑骨片呢。这是多么惊人的数字啊!这些骨片中较明显的是石灰环,它像一圈项链围在海参的咽喉四周,有的海参在泄腔附近还有薄薄的肛板。

从海参的小骨片上可以了解到它们发展的历史。早在6亿多年前,海参就出现在地球上了,它们生活在细沙海底、岩礁底或珊瑚沙底等地方。经调查研究发现,深海海参的种类很多,在4000米深处,它们占那里总生物量的50%,而在800米深处,则高达90%,可见深海参有极强的适应深海环境的能力。

海参不爱活动,行动缓慢,在生存的竞争中,“练”出了一套特殊本领,一旦遇到敌害,在万不得已的时刻,它能从肛门中把内脏拉出来,“送”给对方,自己趁机溜走。请不用担心,它不会死。这种动物的再生能力极强,过不了多久又能长出新的内脏。

夏眠

说来有趣,不少动物到了秋末冬初,由于气候寒冷及食物来源断绝,先后躲到树洞、岩洞、泥土下去“冬眠”。海参却相反,它有个夏眠的习惯,这是怎么回事呢?

原来,海参是以浮游生物为食的。当小生物多的时候,它们就大吃大喝,生活过得很愉快。然而,入夏以后,上层生物都浮到海面进行一年一度的繁殖。这时生活在海底的小生物也浮到了海面上,以吃小生物为生的海参饿得爬不动了,作为应付这一期间挨饿的对策,它们除了“睡眠”外,别无办法。既然一般动物在冬季迫于食物中断可以进行冬眠,那么,海参迫于夏季的食物中断,又何尝不可以进行夏眠呢?

有毒海参

鲜艳的色彩和鲁莽勇猛的体形,使得许多海参在水下惹人注目,这种显明的炫耀对害敌是一种警告。海参的体躯有毒,碰到就有危险。有些海参用一种不寻常的方法得到毒物,它们吃掉海葵,“窃取”了海葵的螯毒细胞,将其结合进自己的皮肤中。

2、海胆

海胆全身长有密密的刺,有些海胆的针刺短而粗,有些则细而长,它们的颜色也有差别,但都呈放射性对称。海胆依靠身上的刺和管足走动,管足的末端有微小的吸盘,能够抓住任何坚固的表面,通过伸展和收缩这些微小的管足,它们可以快速移动。

心形海胆

心形海胆在海底深深的泥沙中不断做着挖掘工作,在泥沙下面,它们缓慢地移动,用管足采集食物颗粒。心形海胆的身体上方长有长长的管状脚,用来挖掘直通泥沙表面的坑道。这些坑道就是水中的通风口,使它们能够呼吸自如。

棘突

海胆是圆圆的,表面布满棘突。当海胆死后,这些棘突起就会脱落,只剩下空的骨骼。海胆的棘突可以保护自己不受食肉动物的袭击。长有锋利的棘突,可以迅速伸出并插进对方的皮肤里。其他海胆的棘突较硬、可以将身体紧紧地塞到岩石裂缝中。

扁圆海胆

像海胆一样,扁圆海胆是棘皮动物,它们没有臂膀,微小的矿物质颗粒融合在一起,使用得它们的躯体坚硬不可弯曲。这些动物在沙里打洞,利用其小刺的运动向前推进,它的表面布满小刺。

3、海星

海星是典型的棘皮动物。全世界大约有1500种海星生活在海洋里,多数海星都有5条腕,有的海星甚至有50条腕。一些海星的腕非常短,看起来就像是五边形的座垫。多数海星在腕折断或被咬掉之后,都能再长出新的腕。

面包海星

面包海星又称为馒头海星,因为形状很像一个馒头或面包,所以得名。海星通常有五条或五条以上的脚,但面包海星是没有脚的。它膨大的身体可以让它不需要拉开贝壳就能吃到很多食物,所以脚就慢慢退化了,面包海星喜欢吃珊瑚,它会爬到珊瑚上,把胃翻出来,盖在珊瑚上,把珊瑚的肉吃掉,只留下白色的骨骼,一只面包海星平均每天要吃掉面积为1平方米的珊瑚。

进食

普通海星生活在浅海中,以贝壳和其他软体动物为食。它爬到猎物上面,用管足将猎物的壳撬开。只要撬开很小的一个缝隙,海星就可以将骨滑进对方的体内,吃掉猎物软软的身体。

皮肤和骨骼

海星有很硬的内骨骼,内骨骼是由无数的埋置在连接组织的胶粘物中的碳化钙碎片构成的。这些碎片能相互滑过,这样尽管骨骼很坚硬,也能容许海星移动它的“臂膀”。有些小骨片呈刺状,在大多数海星中,这些刺都是相当坚硬,但在另一些中,却是非常尖利的。海星的皮肤覆盖在它的有刺的骨骼上。

4、其它棘皮动物

棘皮,在希腊语中即“皮肤上长有刺”的意思,下面介绍一下几种其它棘皮动物。

阳遂足

阳遂足又叫“海蛇尾”,是棘皮动物的一种。它们生活于海底,以死亡的动物为食,形似海星,但中央盘较小,腕细长,分界明显。长腕海蛇尾虽在外形上与海星相似,但运动本领比海星更强。刺海蛇尾沿着海底爬行时,有的腕前伸,有的腕随后,像蠕虫蠕动,又似蛇蜿蜓前行。它们的触手连在一个圆盘状身体上,伸缩非常自如,但触手十分脆,只轻轻碰一下,触手就会折断,因此,它们又被称为“易碎的海星”

海百合

海百合不是植物,而是原始的棘皮动物。与它们的亲族不一样,它们能四处自由运动。海百合用一根茎柄锚固在海底,它们的五个羽毛状的臂膀收集悬浮在水里的食物颗粒,并将这些颗粒转送到嘴里。不寻常的是它们的嘴是朝向上边的。许多生物学家认为,棘皮动物是由海百合的先祖进化来的。

十、节肢动物门

身体附肢分节具有几丁质外骨骼的动物。节肢动物的骨骼长在身体外面,叫做外骨骼。它是由几丁——蛋白质构成的,是皮细胞层的分泌物,一旦形成后,便不能再生长。因此,节肢动物都有蜕皮现象。在蜕皮过程中,身体才能生长。节肢动物是动物界最大的一门动物,大约有100万种。仅就其呼吸系统的特点而言,它们之中有鳃呼吸的虾、蟹类,也有用书鳃和书肺呼吸的鲎蛛类,还有用气管呼吸的蜈蚣和昆虫类。

节肢动物的进化

大多数节肢动物的躯干由一排节环构成。这一特征导致大多数科学家相信,若干年以前,有着非特化节环的环节动物蠕虫慢慢进化成了昆虫,渐渐地它们演化出了腿,一直到整个进程最终的时刻,它们的节环变得融合在一起,服务于特化的功能,如排泄和繁殖。

主要的类型

节肢动物进化至少要追溯到6亿年前,生物学家没有把握是哪一种节肢动物最早进化的,因为到寒武纪时主要种群已经出现。寒武纪是有化石保存下来,能鉴别不同物种的最早时期。现在,已有11个主要的节肢动物的类别得到公认:甲壳纲、蛛形纲、昆虫、多足纲。

节肢动物的分支

大多数节肢动物,其躯干被悬在成对的有关节的腿之间——腿的数目同种类有关。原始的节肢动物如蜈蚣,由许多节环构成,每节都有一对腿。在较高级的节肢动物如昆虫中,只有三对腿,位置在胸廓段。节肢动物变更它的腿是为了完成特定的功能。塔兰图拉毒蛛用它强健的腿挖洞,而祈祷螳螂在它们的前腿上有尖锐的突起,好捕捉并抓牢猎物。

关节

节肢动物的角质层形成了遍布其周身的特殊的甲片,为了易于活动,关节处的角质层更薄、更柔韧。肌肉固定在角质层上,对着角质层拉动,就能使肢干运动。有些节肢动物的关节如昆虫中的翼关节,含有一种橡胶样的物质,被称为节肢弹性蛋白,它能储存能量,并高效率地再释放出来,使得昆虫能飞行。

运动

当它行走时,一个节肢动物就向前摆动它的腿,并将其放在地面上。动物同一边的腿有序地活动着,这样,呈现出来的运动“波”就沿着,这样,每边总有足够的腿同地面接触,防止动物跌倒。

有毒的球丸

有些千足虫长着多达300条的腿,当它们要强行通过泥土或落叶堆时,这么多腿就会给它很大的推力。虽然有些是食肉动物,但它们主要以植物为食,大多数千足虫行动缓慢,有着特殊的抗敌自卫手段。有的从它们节肢上的腺体中产生出毒素,如氰化物和苯醌,而另一些能蜷绕成很紧的球丸,呈现在潜在敌人面前的就成了带着很厚的角质层的甲壳球丸。

三叶虫

节肢动物的一个类型——三叶虫——只能从化石中才被了解。大约5亿年前,这些海底居民非常普通,被发现的化石至少有4000种。大多数三叶虫约有5厘米长,但有一些能达到1米以上。有一些能在海底打洞,而另一些则能行走和游泳。许多种类长有很大的复眼。它们的扁平的椭圆形躯体的化石表明了一种原始节肢动物的结构,它有许多相同的环节。

在“铠甲”中生活

所有的节肢动物都生有外部骨骼或角质层,它是由一种叫做壳质的化学物质构成的。在甲壳动物中,它又用碳化钙得到加强,而在许多昆虫和蛛形纲动物中,它是“鞣革”的——为使外部加强,壳质分子连接在一起。角质层保护软组织,为肌肉提供附着点,并减少体内水分的蒸发量。随着动物的扩大,角质层就变得拥挤起来,必须加以更换。大螯虾在它的成虫生活中都在生长,所以它需要定期地蜕去其坚硬的外生骨骼。

1、甲壳纲

甲壳动物是节肢动物中的一个大纲,它们体外都有一层石灰质外壳,称为甲壳。典型的甲壳动物具有复眼,两对触角和若干分节的附肢。海洋里的节肢动物,主要是甲壳动物,全世界共有3万多种,如对虾、螃蟹等。它们的生活方式多种多样:有的水中游泳,有的海底爬行,有的附着在岩礁上固定生活,有的穴居,还有的寄生。