Царство: Животные, тип Иглокожие. Традиционно тип подразделяется по характеру образа жизни животных на два подтипа:
Подтип Eleuterozoa объединяет свободноживущих иглокожих
Класс Морские звезды Asteroidea
Класс Морские маргаритки Concentricycloidea
Класс Офиуры или Змеехвостки Ophiuroidea
Класс Морские ежи Echinoidea
Класс Голотурии Holothuroidea
Подтип Pelmatozoa включает прикрепленных животных Класс Морские лилии Crinoidea.
Форма тела дисковидная, шаровидная, звездообразная, червеобразная, чашевидная. Выделяют оральный и аборальный полюс, у голотурий передний и задний конец, спинную (бивиум) и брюшную (тривиум) стороны, у морских звезд, офиур - радиусы (руки) и интеррадиусы. Иглокожие обладают радиальной, обычно пятилучевой (пентамерия) симметрией. Отдельные органы билатерально симметричные.
Стенка тела состоит из ресничного эпителия, кутиса (собственно кожа), мышц и перитонеального эпителия. Движения ресничек эпителия создают ток воды, что обеспечивает кожное дыхание, способствует очищению тела. С эпителием связаны железистые клетки (выделяют слизь, иногда ядовитую) и
пигментные. С покровами связаны обонятельные и осязательные сенсиллы. Производные покровов: кожные жабры, щупальца голотурий. Мышцы гладкие. Имеются мышцы ретракторы.
Скелет мезодермального происхождения, образуется внутри клеток паренхимы. Для построения используется кальций, растворенный в морской воде. Скелет морских звезд более развит на оральной стороне тела. Он включает следующие ряды пластинок: амбулакральные, адамбулакральные и 1-2 ряда маргинальных. Скелет аборальной стороны тела обычно представлен многочисленными известковыми перекладинами, одна из пластинок - мадрепоро- вая со множеством пор, через которые вода поступает в водно-сосудистую систему. Скелет хорошо развит в лучах. Они покрыты четырьмя продольными рядами пластинок, внутри лучей имеются позвонки, образованные погруженными амбулакральными пластинками. Позвонки подвижно соединены мышцами. Пластинки лучей заходят на оральную сторону, образуется околоротовой скелет. Все тело, за исключением двух участков: вокруг рта (перистом) и вокруг анального отверстия (перипрокт), заключено в панцирь. Панцирь состоит из пластинок. Морские лилии прикрепляются к морскому дну аборальной стороной, от центральной пластинки отходит стебелек либо усики.
Целом дифференцирован на ряд систем. Из его зачатков развивается не только полость животного, но и амбулакральная и псевдо- (пери-) гемальная система, половой синус и полость гонад. Функция целомической полости - опорная, транспортная. Амбулакральная система обеспечивает движение животных, отчасти дыхание. Псевдогемельная система состоит из околоротового и амбулакрального колец и радиальных каналов. Кольца связаны осевым органом, он расположен рядом с каменистым каналом. Функции системы: транспорт питательных веществ к нервной системе, защита нервной системы от сдавливания.
Пищеварительная система разнообразна по морфофункциональным особенностям. Кишечник большинства иглокожих имеет три отдела (у некоторых илоядных звезд и у офиур нет задней кишки). Морские звезды имеют желудок. Кишечник ежей длинный, петлеобразный, подвешен к стенке тела с помощью мезентерия. У голотурий он также петлеобразный, заканчивается клоакой, с ней связаны кювьеровы органы - органы защиты животного, и водные легкие. Пищеварительные железы - печеночные придатки - встречаются только у морских звезд и лилий. Для размельчения животной и растительной пищи ежи используют аристотелев фонарь. Пищеварение полостное и внутриклеточное.
По типу питания среди иглокожих выделяют: зоофагов (звезды, часть ежей и офиур), фитофагов (большинство морских ежей), детритофагов (офиуры, голотурии, часть ежей), сестонофагов (лилии, голотурии, некоторые офиуры).
Специальных органов выделения нет. Функцию выделения выполняют амебоциты, которые выходят через покровы либо кожные жабры, у части голотурий имеются мерцательные вороночки, в них скапливаются амебоциты. Образуются амебоциты в осевом органе и тидемановой железе, расположенной на амбулакральном кольце.
Дышат иглокожие через покровы, кожные жабры (ежи, звезды), ножки амбулакральной системы, кишечник (ежи), водные легкие, щупальца (голотурии), бурсальные мешки (офиуры).
Кровеносная система лакунарного типа. Лакуны кольцевые и радиальные, расположены в перегородках псевдогемальной системы и связаны осевым органом. Отсутствует система у части офиур. У ежей, лилий и голотурий развиты лакуны кишечника, у голотурий лакуны образуют сеть, называемую чудесной. У многих чудесная сеть оплетает левое легкое. Функция системы - транспортная.
Нервная система имеет радиальное строение, представлена тяжами, в состав которых входят клетки и аксоны, что свидетельствует о примитивности строения нервной ткани иглокожих. Система состоит из трех отделов, расположенных друг над другом: экто-, гипо- и эндо- (пери-) невральной. Каждый отдел представлен кольцом и нервными тяжами. Отделы связаны между собой. Органы чувств многообразны, но примитивны по строению. Ими являются:
- обонятельные и осязательные сенсиллы,
- светочувствительные клетки,
- глаза (тип ямка) у звезд и ежей;
- органы равновесия - сферидии у ежей,
- отоцисты - у глубоководных голотурий.
Большинство иглокожих - раздельнополые животные, некоторые безногие голотурии - гермафродиты. Половые железы у морских звезд залегают попарно в основании лучей, открываются наружу короткими каналами. Мелкие и многочисленные гонады офиур расположены в 10 половых сумках (бурсы) в основании лучей. Половая система ежей варьируется в строении: у молодых животных имеется сплошное половое кольцо вокруг задней кишки, позднее оно дифференцируется на 5 гонад. Половая система голотурий представлена только одной железой, состоящей из пучка длинных трубок, проток один. У морских лилий половые железы многочисленные, осевой орган образует половой столон, от которого в руки направляются половые тяжи, концевые веточки заходят в пиннулы и превращаются в половые мешки.
Оплодотворение наружное. У некоторых морских звезд, ежей и голотурий имеются выводковые камеры, где развиваются оплодотворенные яйца.
Иглокожие (звезды, офиуры, голотурии) могут размножаться бесполым способом путем распадения материнского организма на отдельные части. Иглокожим свойственна ауто- (авто-) томия. Автотомия (самокалечение) сопровождается регенерацией.
Яйца иглокожих бедны желтком, дробление полное, радиального типа, равномерное. В результате дробления образуется покрытая ресничками бластула.
Гаструляция осуществляется путем инвагинации, появляется зачаток энтодермальной средней кишки. Во время гаструляции происходит отделение в бластоцель клеток личиночной мезенхимы, из которых развиваются главным образом скелетные образования личинок. Мезодерма и целом формируются из средней кишки гаструлы следующим образом: от слепого верхнего конца кишечника отшнуровывается часть в виде замкнутого пузырька - зачатка целома. Он делится на два мешочка, которые располагаются по сторонам кишечника, в дальнейшем каждый из них перешнуровывается и образует по три целомических мешка с каждой стороны кишечника. Одновременно с образованием двух первичных зачатков целома на слепом конце первичной кишки впячивается эктодерма, впячивание срастается с кишкой, образуется вторичный рот. На месте бластопора формируется анальное отверстие либо бластопор становится анальным отверстием.
Первая личинка иглокожих - диплеврула. Она удлиненно-овальной формы, билатерально симметричная, спинная сторона выпуклая, брюшная вдавленная, вокруг рта сохраняются реснички (мерцательный шнур), рот и анальное отверстие располагаются на брюшной стороне тела. Кишечник состоит из трех отделов. В разных классах иглокожих диплеврула претерпевает неодинаковые изменения, проявляющиеся в разрастании и усложнении мерцательного шнура, образующего изгибы и выросты, развитии личиночного скелета.
Превращение в следующую личинку сопровождается кардинальным изменением формы внутренней организации животного - катастрофическим метаморфозом. Он начинается с преобразования целомических мешков. Крупные мешки третьей пары образуют вторичную полость тела, перигемальную систему, половой синус, осевой орган. Из стенок этих мешков формируется мускулатура, соединительная ткань, скелет, половые органы, элементы кровеносной системы. Первый и второй целомические мешки правой стороны редуцируются. Из первого и второго мешка левой стороны формируется амбулакральная система. Левый первый связывается с внешней средой мадрепоровой пластинкой. Из второго развивается каменистый канал, мешок вытягивается в виде подковы с 5 выростами, затем охватывает кишку кольцом амбулакральной системы, выпячивания вытягиваются и образуются радиальные каналы воднососудистой системы. В результате преобразований животное приобретает признаки радиальной симметрии не только во внешнем строении, но и во внутреннем.