海星体壁骨骼与水管系统特点特征

体壁骨骼

棘皮动物的体壁由表皮及真皮组成。体壁的最表面是一层很薄的角质层，其内为一层单纤毛的柱状上皮细胞。在上皮细胞中夹杂有神经感觉细胞及粘液腺细胞，腺细胞的分泌物可以粘着落于体表的沉渣，再由纤毛扫走。表皮之下是一层神经细胞及纤维层，构成棘皮动物的表皮下神经丛。随后是真皮层，包括一层很厚的结缔组织及肌肉层。肌肉可分为外层环肌和内层纵肌，反口面的纵肌发达，收缩可使腕弯曲。肌肉层之内即为一层体腔膜（peritoneu）。

棘皮动物的骨骼由中胚层形成，属内骨骼，位于体壁的结缔组织内。它是由许多分离的不同形状的小骨片在结缔组织的连接下形成的网格状骨骼，由掺有10%碳酸镁的钙盐组成。小骨片上有穿孔，这样既可减轻重量，又可增加强度。每个小骨片是由真皮中一个细胞先分泌一个晶体，围绕晶体再由周围的细胞分泌及积累钙盐形成，因此骨片可随动物的生长而增大。骨片的大小、形状及网格的排列都决定于真皮细胞的结构与排列。

除了骨片之外，还有一些刺（spine）、叉棘（pedi-cellaria）及棘突束（paxilla）等骨骼成分散布于体表，用以防卫及消除体表的沉积物。其中叉棘有的无柄，有的有柄。叉棘在海盘车及棘钳目是很普遍的，它们由小骨板组成，呈钳状或剪刀状，借助于基部的一对对抗肌牵引、控制开闭。有的叉棘在刺的四周成圈排列。显带目海星的反口面有分离的伞状骨片，伞面上有许多可动的刺，这就是棘突束，适用于沙面穴居生活。表皮上除刺、棘之外，还有大量的皮鳃，它的结构与功能将在呼吸部分叙述。

水管系统

水维管系统（water vascular syste）是棘皮动物所特有的一个管状系统，它全部来自体腔，因此管内壁裹有体腔上皮，并充满液体，它的主要机能在于运动。水管系统通过筛板与外界相通。筛板是一石灰质圆板，上面盖有一层具纤毛的上皮，表面具有许多沟道，沟底部有许多小孔及管道，并进入下面的一个囊内，由囊再连到下面的石管（stone canal）。 

石管是由于管壁有钙质沉积而得名，壁管有突起伸入管腔，而将管腔不完全地隔开，以允许管内液体向口面及向反口面同时流动。石管由反口面垂直向下，到达口面后与口周围的环水管（circular canal）相连。环水管位于口面骨板的内面，管壁也常褶皱，将管腔也分成许多小管道，其作用可能有利于液体在其中的流动。在间辐区的环管上有4-5对褶皱形成的囊状结称，称贴氏体（Tiedemann's bodies），它的作用可能是产生体腔细胞。另外相当多的海星类环管上还有1-5个具管的囊，称波里氏囊（Polianvesicles），囊壁上有肌肉，用以贮存环管中的液体。海盘车没有波里氏囊。

由环管向每个腕伸出一辐射管（radial canal）直达腕的末端，辐水管位于步带沟中腕骨板外面，辐管沿途向两侧伸出成对的侧管（lateral canal），左右交替排列。侧管末端膨大，穿过腕骨片向内进入体腔形成坛囊（pulla）。坛囊的末端成为管足进入步带沟内。

许多种类管足末端扁平形成吸盘。管足的结构与体壁相似，外有纤毛上皮，内有体腔上皮，中间有肌肉及结缔组织，肌肉的收缩控制管足弯曲或延伸。由辐水管向两侧伸出的侧水管如果等长，则管足在步带沟内表现出两行；如果侧水管长短交替，则管足在步带沟内表现出4列。海盘车则表现出4列状。水管系统中充满液体，其体液与海水等渗，其中含有体腔细胞、少量蛋白质及很高的钾离子，在运动中相当于一个液压系统。当坛囊收缩时，它与侧管交界处的瓣膜关闭，囊内的液体进入管足，管足延伸，与地面接触，管足末端的吸盘产生真空以附着地面。当管足的肌肉收缩时，管足缩短，液体又流回坛囊。棘皮动物就是这样靠管足的协调收缩以完成运动，而水管系统的其他部分可能仅用以维持管内的压力平衡。

有实验证明管内的液体并不与外界交换。海星运动时常以1-2个腕为领导腕，该腕内的管足同步向相同方向伸出及缩回。但实际上5个腕的管足并不总是向相同方向伸出或完全协调的，因此，海星的运动是很缓慢的。由于意外身体翻转时，它用1-2个腕扭转恢复到正常位置，并吸附在地面，然后身体由腕下面翻过，以恢复正常运动。显带目海星如槭海星（Astropecten）、砂海星等生活在软质海底，其管足无吸盘，在步带沟中排成两列，这些特征有利于它们在泥沙穴居或爬行。