Морские ежи (Echinoidea) - донные, чаще шаровидные животные, покрытые твердыми известковыми иглами. Питаются животной и растительной пищей. Это малоподвижные животные от 2-3 см в диаметре до величины детской головы, обитающие в море на различной глубине. Морские ежи нуждаются в воде с большой соленостью. Их икра используется в пищу людям.

Черный морской еж (Arbacia lixula), фото фотография иглокожие
Черный морской еж

Распространение

Морские ежи широко распространены в океанах и морях с нормальной солёностью на глубинах до 7 км; отсутствуют в малосолёных Каспийском, Чёрном и частично Балтийском морях. Широко распространены на коралловых рифах и в прибрежных водах, часто селясь там в расщелинах и углублениях скал. Правильные морские ежи предпочитают скалистые поверхности; неправильные - мягкий и песчаный грунт. Могут образовывать большие скопления. Некоторые виды занимают различные углубления в скалах, другие способны сами сверлить себе укрытия даже в каменных скалах. Некоторые виды морских ежей прикрывают себя обломками раковин, водорослями и мелкими камнями, маскируясь от врагов.

Строение и физиология

Тело морских ежей большей частью шаровидное, пятилучевое, размером от 2-3 до 30 см; покрыто рядами известковых пластинок. Шар на одном (оральном) полюсе несколько сплющен, и в центре оральной стороны, на которой еж ползает, помещается рот; противоположный аборальный полюс несет в центре порошицу. Ото рта к порошице идут по меридианам шара пять амбулакральных полосок, усаженных амбулакральными ножками. По форме тела (и некоторым иным признакам) морские ежи подразделяются на правильных и неправильных. У правильных ежей форма тела почти круглая, и построены они по строго радиальной пятилучевой симметрии. У неправильных ежей форма тела уплощённая, и у них различимы передний и задний концы тела.

Скелет у морских ежей развит сильнее, чем у других классов иглокожих. Только две небольшие площадки вокруг рта (перистом) и вокруг порошицы (перипрокт) остаются мягкими; все остальное тело заключено в сплошной неподвижный панцирь (скорлупу) из известковых пластинок, спаянных друг с другом краями. Пластинки расположены 10 меридиональными полосами, каждая из 2 рядов пластинок. Полосы двоякого рода, причем полосы разного типа правильно чередуются. Пять полос называются амбулакральными или просто амбулакрами; они состоят из двух рядов сравнительно небольших пластинок, продырявленных двойными тонкими отверстиями; над отверстиями располагаются амбулакральные ножки. Каждая полоса замыкается на аборальном конце особой небольшой глазной пластинкой, над которой лежит на поверхности тела глазок. С амбулакральными чередуются 5 интерамбулакральных полос, содержащих по 2 ряда значительно более крупных, и притом не продырявленных, пластинок. Каждая интерамбулакральная полоса замыкается у перипрокта одной половой пластинкой с половым отверстием. Одна из этих пяти половых пластинок пронизана, кроме того, множеством тонких пор, являясь вместе с тем и мадрепоровой пластинкой. Чередующиеся друг с другом глазные и половые пластинки образуют вокруг перипрокта венчик.

Красноморский огненный еж (Asthenosoma marisrubri), фото фотография иглокожие
Красноморский огненный еж

Поверхность пластинок покрыта многочисленными бугорками, служащими для прикрепления наружных придатков скелета, игл. Это цилиндрические плотные известковые палочки, подвижно причлененные к панцирю и способные сгибаться в разных направлениях. Иглы зачастую служат морским ежам для передвижения, питания и защиты. Основание каждой иглы имеет суставную ямку, в которой игла сидит на полушаровидном суставном бугорке одной из пластинок панциря. Сочленение иглы с бугорком охвачено суставной сумкой с мышечными волокнами, приводящими иглу в движение. Иногда иглы достигают громадной длины, превышая в 2-3 раза диаметр тела ежа. Иглы по форме могут быть гладкими, с ребрами, шипами и отростками. Наряду с защитной ролью иглы иногда принимают участие в движении, как ходули. Среди обыкновенных игл разбросаны педицеллярии - иглы, измененные в хватательные щипчики. Каждая педицеллярия состоит из подвижного стебелька с известковой опорной осью и 3 подвижных концевых крючков, способных при помощи особых мышц сжиматься наподобие ветвей щипцов. Педицеллярии имеют различную форму и назначение. У некоторых видов педицеллярии также снабжены ядовитыми железами (Toxopneustes, Sphaerechinus). Большая часть их служит для очистки тела от экскрементов, которые при верхнем положении порошицы и при шероховатости тела неизбежно должны загрязнять его.

Щипчиками морские ежи раздробляют экскременты на мелкие крошки, смываемые водой. Другие педицеллярии играют защитную роль и содержат три пары ядовитых желез, по три в стебельке и в головке педицеллярии. Выделяемый ими яд довольно силен. У некоторых тропических морских ежей ядовита и часть игл, так как они связаны со специальными ядовитыми железами (Asthenosoma, Diadema). Ядовитые виды морских ежей распространены в основном в тропических и субтропических районах Индийского, Тихого и Атлантического океанов.

Скелет принимает большое участие в образовании особого жевательного аппарата - аристотелева фонаря. Он состоит из 25 известковых перекладин и пластинок, подвижно соединенных между собой при помощи мышц. Пять из этих пластинок имеют форму длинного острого долота и окружают рот в виде венчика, образуя так называемые зубы. Аристотелев фонарь подвижно соединен с особыми дужковидными выростами нижних интерамбулакральных пластинок - ушками. Аристотелев фонарь вдается в целом, который у ежей очень обширен и заполнен водянистой жидкостью с амебоидными клетками. У неправильных морских ежей, питающихся детритом, жевательного аппарата нет.

Грифельный морской еж (Heterocentrotus mamillatus), фото фотография иглокожие
Грифельный морской еж

Пищеварительная система. Кишечник имеет вид тонкостенной трубки, которая подвешена при помощи мезентерия к стенке тела и вследствие своей большой длины описывает в целоме сложную петлю. Сначала он поднимается прямо кверху внутри аристотелева фонаря, потом приближается к стенке тела и описывает по ходу часовой стрелки полный круг; далее кишка заворачивает против хода часовой стрелки и, постепенно поднимаясь кверху, описывает второй круг, после чего открывается наружу порошицей в центре перипрокта. На всем протяжении кишечник приблизительно одинакового диаметра, но по строению стенок может быть разбит на переднюю, среднюю и заднюю кишку. На протяжении передней части средней кишки последнюю сопровождает сифон - тонкая трубка, обоими концами впадающая в кишечник. Через сифон проходит заглатываемая вместе с пищей вода.

У многих ежей имеются специальные дыхательные органы в виде 5 пар коротких разветвленных кожных жабр, расположенных на мягкой околоротовой площадке. Известное участие в дыхании принимает и амбулакральная система, но главная роль ее - двигательная.

Амбулакральная система у ежей и морских звезд сходная. От мадрепоровой пластинки спускается вниз каменистый канал, открывающийся в кольцевой амбулакральный канал; последний лежит на верхней поверхности аристотелева фонаря. От него берут начало пять радиальных амбулакральных каналов, спускающихся по фонарю к оральному полюсу, а затем поднимающихся вдоль амбулакральных полос по меридианам шара вплоть до перипрокта. В обе стороны от них отходят тонкие веточки с клапанами, и каждая из них дает по направлению к полости тела ампулу, которая кнаружи посылает два тонких канальца; эти канальцы пронизывают амбулакральные пластинки, соединяются и вступают в одну из амбулакральных ножек; соответственно такому раздвоению канальцев ножек амбулакральные пластинки пронизаны не простыми, а двойными порами. Ножки ежей очень растяжимы и снабжены присоской. Кольцевой амбулакральный канал часто снабжен объемистыми интеррадиальными полиевыми пузырями.

Перигемальная система состоит из пяти радиальных каналов, но оральное перигемальное кольцо отсутствует.

Кровеносная система состоит из двух кольцевых сосудов - аборального (окружает задний отдел кишечника) и орального (окружает передний отдел кишки сразу над аристотелевым фонарем). Оральное кольцо лежит параллельно амбулакральному и нервному кольцам и посылает от себя пять радиальных лакун; аборальное кольцо, окружающее заднюю кишку, дает пять интеррадиальных лакун к половым железам. Следует отметить очень сильное развитие у морских ежей сосудов кишечника. Вдоль всего кишечника, по двум его сторонам, проходят два продольных кишечных кровеносных синуса, соединяющихся с оральным кольцом и образующих вокруг кишки богатую сеть побочных разветвлений.

Морской еж Gracilechinus acutus, фото фотография иглокожие
Gracilechinus acutus

Нервная система погружена под панцирь и этим напоминает таковую офиур. Околоротовое нервное кольцо оральной системы расположено под кровеносным и амбулакральным кольцами. Оно посылает от себя пять радиальных нервов, доходящих по меридианам до глазных пластинок, где каждый нерв пронизывает пластинку и связан с небольшим ямковидным глазком. Нервная система ежей, так же как и офиур, произошла за счет эктодермального покрова тела и лежит на дне эпиневральных полостей. Кроме того, как и у звезд, имеются более глубоко расположенные гипоневральная и аборальная нервные системы; последняя представлена небольшим кольцом и 5 интеррадиальными тяжами, иннервирующими гонады.

Органы чувств. Наряду с венчиком из 5 крайне примитивных глазков органами чувств у морских ежей считают сферидии. Это очень маленькие, шаровидно или булавовидно вздутые видоизмененные иглы. Они расположены на оральной стороне, на амбулакральных пластинках. Вокруг основания сферидиев залегает тонкое нервное кольцо. Высказывается предположение, что сферидии Echinoidea играют роль органов равновесия, т. е. статоцистов.

Выделение у морских ежей происходит при помощи амебоцитов. Морские ежи - стеногалинные пойкилосмотические животные, не способные сохранять более или менее постоянное осмотическое давление полостных и тканевых жидкостей при изменении осмотического давления окружающей среды, и потому они не выдерживают существенного изменения солёности среды обитания.

Размножение и развитие

Морские ежи раздельнополы. Органы размножения состоят из гроздевидных гонад (как правило, пяти), открывающихся наружу на верхней стороне тела. Оплодотворение внешнее. В период нереста образуют скопления. Развитие с планктонной личинкой (эхиноплютеус); некоторые антарктические виды живородящи - яйца развиваются под защитой игл на верхней стороне тела или в выводковой камере, так что молодой ёж оставляет мать вполне сформировавшимся. Переход от стадии личинки до взрослого организма происходит путем сложного метаморфоза. У молодых животных вокруг задней кишки имеется сплошное половое кольцо из зачатковых клеток. При этом только часть личинки, преимущественно ее левая сторона развивается в зародыш, а значительная часть правой стороны отмирает. Левая сторона личинки становится оральной стороной, права - аборальной. Молодой еж на этой стадии напоминает морскую звезду и имеет размеры до 1 мм. В дальнейшем происходит разрастание оральной стороны и отставание в развитии аборальной, после чего молодая особь становится похожей на взрослую.

Морской еж Eucidaris galapagensis, фото фотография иглокожие
Eucidaris galapagensis

Половой зрелости и промыслового размера ежи достигают на третьем году жизни. Согласно подсчетам годичных колец на пластинах панцирей, возраст морских ежей в среднем составляет 10-15 лет, максимум - до 35 лет.

Питание

Морские ежи практически всеядны, питаются как животной, так и растительной пищей, которую они соскребают с поверхности каменистого грунта при помощи острых зубов. Рацион включает водоросли, губок, мшанок, асцидий и разнообразную падаль, а также моллюсков, мелких морских звёзд и даже других морских ежей. Правильные морские ежи питаются главным образом водорослями, но могут потреблять и мелких животных.

Неправильные морские ежи (Perischoechinoidea)

Некоторые виды питаются моллюсками, раздавливая их раковины с помощью аристотелева фонаря; виды, живущие на коралловых рифах (Diadematidae), питаются мягкими тканями кораллов. Все правильные морские ежи при питании поддерживают пищу иглами, подталкивают её в рот и откусывают небольшие кусочки. Представители неправильных морских ежей, что зарываются в почву, собирают клейкими амбулакральными ножками пищу с поверхности почвы (диатомовые водоросли, фораминиферы, черви, моллюски), но основную часть их рациона составляет детрит. Живущие на илистом грунте виды заглатывают в большом количестве ил, содержащий органические остатки.

Образ жизни

Морские ежи - донные ползающие или же зарывающиеся животные. Передвигаются с помощью амбулакральных ножек и игл. По некоторым предположениям, с помощью «аристотелева фонаря» морские ежи просверливают себе норы в скалах, где прячутся во время отлива и от хищников. Другие виды закапываются в песок или просто прикрывают себя кусками раковин, водорослями и т. д.

На поверхности панциря под защитой игл могут жить мелкие беспозвоночные (некоторые моллюски, ракообразные). Некоторые офиуры и многощетинковые черви, которые поселяются возле ротового отверстия морских ежей, могут воровать у них еду. Паразитические моллюски прикрепляют свои кладки к ежам рода Echinus.

Морской еж Heterocentrotus trigonarius, фото фотография иглокожие
Heterocentrotus trigonarius

Враги

Морские ежи служат пищей для омаров, моллюсков, морских звёзд, крупных рыб, птиц и морских котиков. Главным естественным врагом морского ежа является калан. Поймав ежа, калан либо долго крутит его в лапах (иногда предварительно завернув в водоросли), чтобы примять иголки и потом съедает; либо разбивает ежа камнем на собственной груди. Количество съедаемых каланами ежей столь велико, что кишечник, брюшина и даже кости этих морских млекопитающих порой окрашиваются пигментами морских ежей в фиолетовый цвет.

Хозяйственное значение

Многие морские ежи служат объектом промысла. Они являются традиционным блюдом жителей побережий Средиземного моря, Северной и Южной Америки, Новой Зеландии и Японии. Для японцев гонады морского ежа является традиционным национальным блюдом. Высоко ценятся их молоки и особенно икра, в которой содержится до 34,9% жиров и 19,2-20,3% белков.

Скорлупа является хорошим удобрением для малоплодородных земель, так как содержит много кальция и фосфора. Помимо этого, современными исследованиями установлено, что пигмент, выделенный из морского ежа (эхинохром), обладает сильной антиоксидантной активностью.

В ископаемом состоянии известны с ордовика. Известно около 800 видов современных морских ежей. Класс делится на 2 подкласса Правильные и Неправильные морские ежи в зависимости от симметрии тела (правильные имеют радиальную симметрию, неправильные - билатеральную).

Литература: А. Догель. Зоология беспозвоночных. Издание 7, переработанное и дополненное. Москва «Высшая школа», 1981

Систематика класса Морские ежи (Echinoidea):

  • Подкласс: Euechinoidea Bronn, 1860 = Эуэхиноидеи, или настоящие морские ежи
    • Надотряд/Надпорядок: Atelostomata Zittel, 1879 =
      • Отряд/Порядок: Cassiduloida Claus, 1880 =
        • Семейство: Apatopygidae =
        • Семейство: Cassidulidae L.Agassiz et Desor, 1847 =
        • Семейство: Echinolampadidae Gray, 1851 =
        • Семейство: Galeropygidae Lambert, 1911 =
        • Семейство: Neolampadidae Lambert, 1918 =
        • Семейство: Pliolampadidae Kier, 1962 =
      • Отряд/Порядок: Spatangoida Claus, 1876 = Сердцевидные ежи
        • Подотряд/Подпорядок: Asterostomatina =
        • Подотряд/Подпорядок: Hemiasterina =
        • Подотряд/Подпорядок: Holasterina =
        • Подотряд/Подпорядок: Micrasterina =
        • Подотряд/Подпорядок: Toxasterina =
    • Надотряд/Надпорядок: Diadematacea Duncan, 1889 =
      • Отряд/Порядок: Diadematoida Duncan, 1889 =
        • Семейство: Aspidodiadematidae Duncan, 1889 =
        • Семейство: Diadematidae Gray, 1885 =
        • Семейство: Lissodiadematidae Fell, 1966 =
        • Семейство: Micropygidae Mortensen, 1904 =
      • Отряд/Порядок: Echinothurioida Claus, 1880 =
        • Семейство: Echinothuridae W.Thomson, 1872 =
      • Отряд/Порядок: Pedinoida Mortensen, 1939 =
        • Семейство: Pedinidae Pomel, 1883 =
    • Надотряд/Надпорядок: Echinacea Claus, 1876 =
      • Отряд/Порядок: Arbacioida Gregory, 1900 =
        • Семейство: Arbaciidae Gray, 1855 =
      • Отряд/Порядок: Echinoida Claus, 1876 =
        • Семейство: Echinidae Gray, 1825 =
        • Семейство: Echinometridae Gray, 1825 =
        • Семейство: Parasaleniidae Mortensen, 1903 =
        • Семейство: Strongylocentrotidae Gregory, 1990 =
      • Отряд/Порядок: Phymosomatoida Mortensen, 1904 =
        • Семейство: Diplopodiidae =
        • Семейство: Emiratiidae =
        • Семейство: Heterodiadematidae =
        • Семейство: Phymosomatidae Pomel, 1883 =
        • Семейство: Polydiaematidae =
        • Семейство: Stomechinidae Pomel, 1883 =
      • Отряд/Порядок: Salenioida Delage et Hérouard, 1903 =
        • Семейство: Saleniidae L.Agassiz, 1838 =
      • Отряд/Порядок: Temnopleuroida Mortensen, 1941 =
        • Семейство: Temnopleuridae Desor, 1855 =
        • Семейство: Toxopneustidae Troschel, 1872 =
    • Надотряд/Надпорядок: Gnathostomata Zittel, 1879 =
      • Отряд/Порядок: Clypeasteroida A.Agassiz, 1872 = Плоские ежи
        • Подотряд/Подпорядок: Clypeasterina Zittel, 1879 =
        • Подотряд/Подпорядок: Laganina Mortensen, 1948 =
        • Подотряд/Подпорядок: Rotulina =
        • Подотряд/Подпорядок: Scutellina Haeckel, 1896 =
      • Отряд/Порядок: Holectypoida Duncan, 1899 =
        • Подотряд/Подпорядок: Conoclypina =
        • Подотряд/Подпорядок: Echinoneine =
        • Семейство: Globatoridae Lambert, 1911 =
        • Семейство: Holectypidae Lambert, 1889 =
        • Подотряд/Подпорядок: Holectypina =
        • Подотряд/Подпорядок: Pygasterina =
    • Отряд/Порядок: Holasteroida Durham et Melville, 1957 =
      • Семейство: Plexechinidae Mooi et David, 1996 =
      • Семейство: Somaliasteridae Wagner et Durham, 1966 =
      • Семейство: Stenonasteridae Lambert, 1922 =
  • Подкласс: Perischoechinoidea M'Coy, 1849 = Ежи морские неправильные
    • Отряд/Порядок: Cidaroida Claus, 1880 = Копьеносные ежи
      • Надсемейство: Cidaroidea Gray, 1825 = Копьеносные ежи
        • Семейство: Cidaridae Gray, 1825 =
        • Семейство: Ctenocidaridae =
        • Семейство: Paurocidaridae =
      • Надсемейство: Histocidaroidea Lambert, 1900 =
        • Семейство: Histocidaridae =
        • Семейство: Psychocidaridae Ikeda, 1936 =