[科普中国]-海胆纲

海胆纲指的是棘皮动物门的1纲，通称海胆。内部器官包含在由许多石灰质骨板紧密愈合构成的 1个壳内。壳上布满了许多能动的棘。管足多排列10纵行。包括海胆、心形海胆和沙钱（见楯形目）。化石种约5000种。现生种800种，分隶于225个属。中国已知约100种。1

简介海胆纲( Echinoidea)棘皮动门的一纲。体呈半球形、心形或薄饼无腕和触手。壳上生有能活动的棘。分10带：5带具小孔，名“步带”；管足从小孔伸出。5带缺小孔，名“间步荏借管足和棘运动。壳腹面中央为背面中央为肛门板，周围为生殖板、板、眼板。雌雄异体。我国已发现有七十种，其中紫海胆、马粪海胆和大连海胆等的卵可供食用。某些海胆吃藻能损害海带和裙带菜的幼苗，为藻类殖的敌害2。

形态体呈半球形、心形或薄饼状。无腕和触手壳的腹面(口面)向下、平坦，中央有口，背反口面)向上隆起，呈半球形。身体的口在下、平坦，中央有口，反口面向上隆起，呈形，顶端中央有肛门及围肛。身体沿口与反极轴呈放射状相间排列着5个步带区及5个间带区，每个步带区及间步带区分别由2列步带（ambulacral plate）及2列间步带板( interambulacplate)组成，因此整个胆壳由20列骨板围成。壳由规则排列的石灰质骨板愈合而成，壳上能活动的棘。管足排成10个纵带，5个带孔，称“步带”，管足可从小孔伸出；5个小孔，称“间步带”，和布带相间排列。壳1组骨板自成一系，称“顶系”，顶系包括部和5个生殖板( genital plate)及5个眼板(oplate)，其中1个生殖板变成了筛板。10个之内围有1块围肛板( periproct plate)，其中肛门3。

海胆的叉棘有4种形式：球形叉棘、三叉叉棘、蛇首叉棘和三叶叉棘。有的海胆球形叉棘有毒腺。球棘是一种小的玻璃球状体，仅见于海胆。1

海胆大小差别很大，小者体长不到5毫米，而巨大兜海胆的壳直径可达30厘米。1

内部结构与生理体壁结构相似于海星，但真皮中无肌肉层，因此骨板是不动的。体壁内具发达的真体腔。除了胆壳内宽阔的体腔之外，在口后咽的周围还有围咽体腔。体腔液与海水等渗，具传递营养物质及代谢产物的机能。体腔液中有大量的体腔细胞，有的体腔细胞具伪足，有吞噬功能。体腔细胞还有凝血作用，在受到损伤时起作用。海胆类的食性相当广泛。可以是肉食的，以腹足类和其他棘皮动物等为食；也可以是植食的，以各种海藻为食。软质海底的种类及不规则海胆则主要取食有机物碎屑，通过管足或刺收集周围的有机物颗粒，再由纤毛作用送入口。口位于口面围口膜中央（不规则海胆可能位于身体前端），口内为口腔，口腔内有结构复杂的取食结构，即由一系列骨板、齿及肌肉相连组成的方灯形结构，用以切割及咀嚼食物，称为亚里斯多德提灯（Aristotle’s lantern）。它可以部分地伸出口外，其形态及结构是海胆类分类的基础之一。一般心形海胆缺乏亚里斯多德提灯。亚里斯多德提灯内包围有咽，咽后为食道，再连到胃、肠，胃肠交界处常有一盲囊存在。肠道很长，在体内围绕胆壳环绕成口面与反口面两圈，再经短的直肠及围肛区的肛门开口到体外。许多海胆肠道的第一圈（口面圈）肠壁上有一平行的水管（siphon），它的机能可能是更快地移走食物中过多的水分。肠是食物消化及呼吸的场所，盲囊处可以分泌消化酶。糖元是其主要贮存物，由肠壁进入体腔及其他组织中。水管系统相似于海星，反口面有一筛板（由生殖板形成），由石管连到口面的环水管，环管上有5个波里氏囊，由环管分出5个辐水管，在胆壳内沿步带区向反口面集中，由辐管沿途向两侧交替发出侧管，向内连到坛囊，向外伸出管足。管足穿过步带板，具吸盘、肌肉及支持骨片。不规则海胆的管足主要用于呼吸等其他机能。血系统与海星纲相似，即与水管系统伴行，也有环血管、辐血管、轴腺等，同时也伴有围血系统，其在海胆纲中的循环作用目前了解的还不多。海胆在围口区具有5对鳃。鳃是体壁向外凸出的分支状结构，是气体交换的主要场所，其内的腔与围咽部体腔相通，其中充满体腔液。亚里斯多德提灯的骨片及肌肉的收缩压挤体腔液进入鳃，以进行气体的交换。其抽吸运动是由体腔液中氧气与二氧化碳的改变刺激神经，再由神经支配骨片及肌肉的运动。不规则海胆没有鳃，由管足来完成呼吸机能。其管足短而扁平，管足外纤毛的运动造成水流，正好与管足内体腔液的流动方向相反，以促使气体进行交换。即使是规则海胆，其反口部位的管足也主要执行呼吸机能。代谢产物主要是氨及尿素，由体腔细胞携带到鳃及管足处，然后排出体外。轴腺可能也是排泄器官，因为其中的体腔细胞也满载有代谢废物。神经系统与水管系统伴行，最重要的为外神经系统，在提灯内环绕咽形成一围口的神经环，由它分出5条辐神经穿过提灯骨板到胆壳内面步带区的中线处，位于辐水管的下面，再由辐神经分出分支穿过胆壳达到管足及体壁、刺及叉棘。每个管足神经在末端吸盘处形成网状，上皮下神经丛也以神经网形式到达刺及叉棘处。下神经系统在围口环上分出神经到提灯的肌肉等处，内神经系统在围肛区形成环，并发出神经到生殖腺。没有特殊的感官，感觉细胞主要分布在管足、刺及叉棘处的上皮细胞之间，具触觉及味觉功能。也有球形小体，有平衡作用。海胆对光也很敏感，多为负趋光性，在反口面的表皮细胞中有眼点或感光细胞。

生殖与发育绝大多数海胆为雌雄异体，外形无区别，生殖腺位于胆壳内间步带区，成熟时很长，悬垂在体腔内，由两层体腔上皮细胞、肌肉及结缔组织共同组成。每个生殖腺有一很短的生殖导管，穿过生殖板以生殖孔开口在体外，精、卵在海水中受精。发育中经过一个自由游泳的长腕幼虫（echinopluteus）阶段，它具4～6对长腕，形态相似于蛇尾幼虫。经几周的游泳取食后沉入水底，并不附着，很快变态成成体，这时大约仅1mm左右。口面有5对管足，反口面顶板很大。以后不断地由口面形成新管足，顶板相对变小，逐渐发育成海胆。一些种受精卵可在口面或反口面刺间孵育卵及幼虫，而没有自由游泳的幼虫期，发育成小海胆后离开母体。

生态分布海胆类分布世界各海洋，其中以印度洋-西太平洋区种类最多。垂直分布从潮间带到水深7000米。栖息于各种底质，包括硬的石底、贝壳底和珊瑚礁底，软的沙底、泥沙底及软泥底。珊瑚礁内有少数种类营钻石生活。楯形海胆多潜伏在沙滩表面。心形海胆穴居在沙底或泥沙底，行底内生活。1

正形海胆靠管足运动，靠叉棘保持壳面清洁。在棘长的种类，如冠海胆，棘司运动，管足司感觉。心形和楯形海胆的管足形态分化，呈触手状，司感觉或摄食，棘短而细，能掘泥沙，但移动能力不大。1

海胆类为雌雄异体，除少数种外，外形上难辨雌雄。正形海胆普通有5个生殖腺，歪形海胆通常只有2～4个生殖腺。卵和精子在水中受精。在发育过程中经过海胆幼体。海胆幼体和蛇尾幼体相似，但其后侧臂伸向侧面或后方。有些海胆产卵时常聚在一起，若有1个雄海胆或雌海胆放出生殖细胞，先是附近的海胆，然后是全部的海胆，都受到“传染”，全放出生殖细胞，这时附近的海水呈乳状。1

正形海胆和歪形海胆的食性不同：前者多数吃海藻碎片和动物，后者吞食沉积物。正形海胆是杂食性动物，有的种类以草食为主。海胆的食物主要决定于它所处的特定环境，常见的海胆食物有：附着动物、有机碎屑或底质，甚至腐肉和粪便。1

分类本纲分为2亚纲，22目。

原始海胆亚纲（Perischoechinoidea) 棘囊海胆目（Echinocystitoida），古生代

沟头帕目（Bothriocidaroida），古生代

古海胆目（Palaechinoida），古生代

头帕目（Cidaroida)，古生代－现代

真海胆亚纲（Euechinoidea)

柔海胆目（Echinothurioida），三叠纪－现代

冠海胆目（Diadematoida），三叠纪－现代

平海胆目（Pedinoida），三叠纪－现代

肛星海胆目（Pygasteroida），侏罗纪和白垩纪

沙棱海胆目（Salenioida），侏罗纪－现代

半头帕目（Hemicidaroida），三叠纪－白垩纪

疣海胆目（Phymosomatoida），三叠纪－现代

阿巴海胆目（Arbacioida），侏罗纪－现代

刻肋海胆目（Temnopleuoida），侏罗纪－现代

球海胆目（Echinoida），白垩纪－现代

近头帕目（Plesiocidaroida），三叠纪

直海胆目（Orthopsida），侏罗纪－白垩纪

全雕目（Holectypoida），侏罗纪－现代

楯形目(Clypeasteroida），第三纪和现代

盔海胆目（Cassiduloida），侏罗纪－现代

全星海胆目（Holasteroida），侏罗纪－现代

心形海胆目(Spatangoida），白垩纪－现代

新灯海胆目（Neolamadoida），第三纪－现代

经济意义大型正形海胆生殖腺（卵）是一种海珍品。海胆壳留下的化石种类很多，在地质学上有一定意义。中国西藏自治区发现多种白垩纪海胆化石，以此证明西藏地区在白垩纪时代是海洋。海胆卵在实验胚胎学、细胞结构和受精机理等基础理论研究方面是最好的实验材料之一。海胆卵还可作为实验材料，发射到外层空间，以探索宇宙射线和外层空间环境对有机体的影响。海胆卵的发生变化情况还可用来检验水质的污染程度。

本词条内容贡献者为:

刘敦华 - 教授 - 宁夏大学